关于电气调试中电子电路的干扰问题董会宁

关于电气调试中电子电路的干扰问题董会宁

董会宁

英利能源（中国）有限公司71000

摘要：电气设备调试工作过程中，电子电路既要不受到外界因素影响，又不会对其他设备有辐射，这是理想状态，实际操作过程中，干扰是不可避免的，是客观存在的现象，自然的因素和人为因素都会产生电磁和噪音，造成电子电路干扰问题。电路系统工作的安全稳定运行还有电子设备的正常工作，干扰的存在通过一定的途径都会给其造成影响，甚至导致电子电路工作能力丧失，使工作无法进行和提供服务。因此，必须从技术的角度有效的控制电气设备电子电路干扰问题的存在，从而保证电气设备调试工作正常运行。

关键词：电气调试；电子电路；干扰问题

引言

自我国进入到改革开放之后，各行各业的科学水平得到了迅猛的提升。集成电路在各行各业当中的运用也变得愈发普遍，当前我国的数字电路当中，使用量最为庞大的是数字集成电路。而在该种集成电路进行使用的过程之中，尽管其噪音容限较高，并且抗干扰能力相对较强，但是同其他电子电路相同，数字电路也十分容易受到各方因素所造成的干扰。如果在数字集成电路使用的过程中不能正确针对这些干扰进行处理，便会对其正常使用造成十分严重的影响。

1电子电路的干扰类型

1.1干扰类型

电子电路的干扰是设备工作时内因和外因共同影响的一种综合因素，其既可能来自于电子系统内部，也可能来自于电子系统外部，按传播途径一般可分为信息通道的传导干扰和空间辐射干扰两种类型。其中，信息通道的传导是利用电子电路中导线或电路单元将干扰源作用在导线上，并利用导线间的互相连接使干扰源沿着导线进行传播，从而对整个电子电路系统造成干扰；空间辐射的干扰则是以空间为干扰传播的主要途径，通过空间产生的辐射来对电子电路形成干扰，有部份干扰源是藉由设备的线路或无线电天线发射出来，在某些情况下，可能因为干扰（振幅）过大，而造成无线电传输中断或是电子电路操作设备故障等问题。

2电子电路的抗干扰措施

2.1提高敏感器件抗干扰性能

常用措施有：对于单片机闲置的I/O口不要进行悬空放置，要通过接电源或接地；其他闲置端要在不改变系统逻辑的条件下进行接电源或接地；要尽可能降低单片机的晶振频率；选用低速数字电路；布线过程中选用粗的地线和电源线；尽可能降低偶和噪声。

2.2干扰源抑制

（1）抑制杂散电磁干扰源

当杂散电磁场分布在放大电路周围时，不稳定的磁场和电厂会对放大电路的重要元器件和输入电路形成电压干扰。当放大器和干扰源的输入电路间出现了杂散电容时，就会形成较强的干扰电流回路。干扰电流经过放大器的输入电阻就会形成干扰电压。当干扰电场较大时，强烈的干扰电压就会影响放大器的安全运行。

其抗干扰技术有：

①屏蔽。可采用磁屏蔽和静电屏蔽两种屏蔽方法来降低外界干扰。屏蔽结构可采用屏蔽罩对受干扰元件或干扰源进行屏蔽，并注意采用金属套屏蔽线对多级放大器的第一级输入线进行屏蔽，同时要做好屏蔽线外套的接地。

②恰当布线。要分开布置交流电源线和放大器的输入线与输出线，尽量避免采用平行走线。另外要控制输入走线长度，输入走线的长度越短，其受到干扰的可能性就越小。

③布局合理。在进行放大器的结构布线时，要注意将电源变压器尤其是某些含有强漏散磁场的铁磁稳压器尽可能与放大器的一级输入电路进行远距离隔离。在变压器安装过程中要注意对安装位置的选择，尽量选择不易对放大器产生干扰的位置。如果安装含有输入变压器的放大器，安装时应当保证输入变压器的线圈垂直于干扰磁场，以使感应干扰电压尽可能减小。

（2）抑制地线干扰源

信号地是指逻辑电路、控制电路和信号电路的地线。通常为了防止各级电流在通过地线时相互之间形成干扰，尤其是数字电流对模拟电流形成干扰和末级电流对一级电流形成反馈干扰，会运用地线割裂法对地线回路进行设置。

①多点接地。其一般采用宽铜皮镀银作为接地母线，为了尽可能降低阻抗影响，会将全部电路的地线都连接到与之相近的接地母线上。此种接入方式在数字电路中比较常用。其系统一般会有多块印制板构成，利用机架上的接地母线将所有的地线连接在一起，然后将接地母线一端直接与直流电源连接，从而形成工作接地点。

②单点接地。单点接地一般会将所有电路的地线都接入到一个点上，此种方法的显著优势是无地环流，且接地点只受到该电路的地阻抗和地电流的影响。其工作原理是当各电路拥有较小的电流时，地线中的电压也会相对较小，而相邻两电路利用单点接地方式，由于地线短、电位差小，因此线路会受到较小的干扰。

③数字接地和模拟接地。通常情况下电子电路中会同时包含模拟信号和数字信号两种，而数字电路在开关状态工作中会形成较大的电流波动起伏，如果仍运用电耦合的方式进行信号之间的耦合，就会引起地线之间的干扰，使模数转换出现故障。若要避免此种干扰，应当采用两种整流电路分别对数字信号和模拟信号进行供给，并通过光耦合器对俩信号进行耦合，如此可以实现地线间的隔离。

④串联接地。将所有电路都接在一条公共地线上，各电路的电流之和即为公共地线的电流。如电路2、电路3…电路n的电流和即为电路1和电路2的电线电路。所以各电路的地线电位都受到其他电位的影响，噪声会经过公共地线进行耦合。此种连接方法从避免噪声和干扰的角度来看是不恰当的，然而其接线方式简单方便，因此也被经常采用。尤其在印刷电路设计上比较常用。

2.3抑制传播通道干扰

（1）抑制电网干扰

通常大部分的电子电路直流电源都是利用变压器对电网交流电源进行变压、整流滤波、稳压等过程以形成相应的直流电压。如果交流电网的负载出现突然变化时，地线和交流电源线将会形成高频段的干扰电压，其生成的高频电流会通过放大电路、稳压电源等由地线流回到电网。高频电路不仅会顺着导线进行流动，还会通过分布电容的通路进行流动，而受干扰最严重的部分便是变压器的分布电容处。其抗干扰措施有：

①采用“浮地”接线方式，即隔离直流地线和交流地线，且仅将交流地线接入到大地中，此种方式能够有效降低交流干扰对公共地线串的影响；

②利用双T滤波器，其主要特点是能够防止多固定频率的干扰信号侵入到电子电路中，主要用在整流电路的后部；

③利用0.01～0.2UF无极性电容，并分别在集成块的电源引脚和直流稳压电源的输入端和输出端接入，从而将高频干扰过滤掉；

④稳压电源中通过将屏蔽层添加到电源变压器中，并对屏蔽层进行良好接地，这样可以使分布电容值降低，从而防止高频信号进入到电源变压器中形成干扰。

（2）抑制信号通道干扰

在较远距离的通信、控制和测量中，如果使用了较长的电子系统的输入线和输出线，且线间距离较短，那么信号在传输过程中就极可能受到干扰，从而引起信号的失常或畸变，阻碍电子电路的正常运行。长线信号传输过程中可能受到的干扰有：长线信号地线干扰、附近空间磁场引起的感应干扰等。

其抗干扰技术有：

（1）使用光电耦合传输；

（2）使用双绞线传输。此两种方式都能够很好的防止信号地线干扰和空间电磁干扰。

3结束语

伴随着电子电路在我国的使用范围不断增加，针对电子电路的抗干扰研究便成为了相关科研技术人员需要重点研究的一问题。有效针对不同原因的电子电路干扰现象进行抑制，对于我国各行各业的健康蓬勃发展，有着重大的意义。

参考文献：

[1]钟秀伟.电子电路抗干扰措施的研究分析[J].硅谷，2011（13）：102.

[2]钦永堂.电子电路抗干扰措施的研究[J].科技创新与应用，2013（19）：163.