电子线路的噪声抑制技术研究

电子线路的噪声抑制技术研究

邹盛勇唐启东

（广东正业科技股份有限公司广东省东莞市523808）

摘要：最近几年，在电子产品的快速发展进程中，电子技术水平也得到了很大程度的提高，与此同时，电子线路中所存在的问题也开始日渐凸显出来，其中噪音干扰问题逐渐受到越来越多人的重视，对于电子线路来说，其噪声干扰问题十分严重，为了更好的解决这类问题，就需要不断对噪声抑制技术加以研究，从而提高电子线路的质量。本文将根据对电子线路噪声产生原因的分析，深入研究并探讨电子线路中的噪声抑制技术。

关键词：电子线路；噪声；抑制

一、电子线路噪声产生的原因

1.高频热噪声

高频热噪声是一种比较常见的电子线路噪声，导致这种噪声产生的原因主要在于导电体中的电子时刻进行着没有任何规律的运行。我们都知道，导体是电子设备的必须配件，假若导体没有安培电流，那么导体内电流的运行就是无章可循的，导体工作的时间越长，其温度就会持续上升，而电子的运动也会进一步加速。导体中的电子在这种没有规则运行的情况下，平均总电流基本上没有，只要电路中的某一部分融入到放大化的电路中时，其噪声就会随之放大，从而使得工作在高频段内的影响随之产生，进而不断增强。

2.半导体器件噪音

电子设备中一类尤为重要的组成就是半导体元件，半导体元件是通过PN结的工作来实现稳定运行的。对PN结的结构进行查看，并分析，发现这一部分是由两部分半导体构成的，分别为P型半导体和N型半导体，这两类半导体交汇的位置存在一个势垒区域，由于这一区域的存在，会引发一系列电容效应，当电流流过这一区域时，不同种类的半导体就会出现较为奇妙的改变，这种改变促进电流发生持续、无规则的振动，导致噪音产生，这就是电流噪声。这一形式的噪声强或者弱并不是一成不变的，是处于一个动态性改变的过程，如果电路的温度升高，或者频带的宽度增加，则这一类型的噪音也会显著增大。

3.电磁元器件干扰噪声

电磁噪声的来源分为自然干扰和人为干扰两大类，见下表。对于电子线路来说，电磁元件是其的重要组成部分，在多种电路板中都存在着继电器、线圈等类型的电磁元件。在电流经过该处时，由于线圈的电感和外壳的分布，电容将会向四周进行电磁能量的释放，而电磁元件的这种运动将会给其周围的电路带来不同程度的干扰。与此同时，继电器等电磁元件在工作过程中会出现持续和反复的特征，在电流通过和切断时是不造成瞬间的高压反应，导致瞬间具有浪涌特征的电流产生，对周围的线路造成干扰，并出现震动状态，从而导致噪声产生。

二、电子线路的噪声抑制技术

1.硬件线路抑制噪声技术

噪声对设备危害最为严重，会影响设备的正常工作，在噪声干扰下生成乱码，影响设备运营工作，因此，采用一些方法抑制噪声十分重要，硬件线路抑制噪声技术就是一种有效抑制噪声的技术，能够解决噪声问题，为设备的正常运行创造条件。硬件线路抑制噪声技术主要包括以下几点内容，第一，运用光隔离方法抑制噪声，光隔离方法是硬件线路抑制噪声技术的主要应用形式之一，是一种较为理想的隔离方法，能够有效解决强磁场以及雷电等影响因素导致的噪声问题。光隔离方法工作可靠，结构简单，只要安装一些光隔离配件即可，具有广阔的发展前景。第二，电气隔离技术，电气隔离技术主要应用于大功率的长运输线，主要功能是防止大电流、高电压等强电形成干扰信号，进入控制系统内部与智能仪器，影响系统的正常运行。电气隔离技术的核心是将信息传输路径在电气上隔离，使线路之间的电气不再连接，互相独立，从而解决电气干扰问题，降低噪声来源。

2.屏蔽技术

导线之间出现磁耦合、电耦合或者电磁耦合，都会对电子设备的工作产生较大的干扰，所以，可以通过调整仪器和仪表的线路布置，来调节设备的干扰问题，比如：单独布置强电的馈线，不允许强电线和信号线混合布置，还需要保证强信号线之间彼此正交，在连接线的选择过程中，需要做好下述几个方面的工作：采用没有网眼的铝箔纸材料实现电缆的屏蔽，保证引线裸露的部分尺寸较小，如果是同轴电缆，需要单独进行接地，以实现对磁场的合理耦合。另外，可以将屏蔽结构布置在干扰源周围，将这一屏蔽结构与大地相连，可以很好的加固所产生的电场屏蔽作用，很好的对导线所产生的干扰的抑制作用。

3.滤波技术

滤波技术实施的关键主要包括以下几点，第一，波形滤波，波形滤波是指以信号波形的陡峭程度为参考，进行波形过滤，辩证真伪，将噪声的波形辨别出来，将以去除。信号波形与噪声波形存在一定差距，通过此方式进行过滤能够达到理想的噪声抑制效果，将噪声过滤出去。第二，幅值滤波，幅值滤波的应用条件是噪声的幅度较小，信号的幅度较大，在此情况下，可以设置门槛电路比较器，将幅值低于门槛标准的噪声挡在外面，使幅值超过门槛的信号通过，以此达到过滤噪声的目的。第三，频率滤波，频率滤波是根据信号频率进行过滤的技术，噪声与有效信号的频率不同，可以以此为依据进行过滤，且具有较好的过滤效果。

4.电磁兼容MEC技术

电子兼容技术发展迅速，是一类综合性较强的学科，一方面和人们的生活息息相关，另一方面与军事、电子电力、航天以及通讯技术密切相关，在铁路以及计算机等领域当中也有着重要的应用。电子设备频率宽度持续拓展，功率也逐渐增大，使系统的灵敏度得到了显著地提高。基于电子设备直接连接的复杂程度逐步增加，所以促进了电磁兼容性问题得到广泛的关注。产生电磁干扰的原理如下：经过信号线、接地线和电源线的电磁干扰，会进一步传送到敏感设备，进而发挥干扰作用。对这一过程进行分析发现，了解产生干扰的原理和途径，对于制定合理的抗干扰措施和办法有着重要的意义。抵御干扰的措施为：在电磁干扰以及耦合作用下，电子设备基于其敏感性，不可能避免受到干扰，所以从经济的角度出发，通过实现经济的最优化，来进行抗干扰操作，避免相对敏感的电子元件受到干扰，比如，可以通过合理的屏蔽、接地来实现隔离操作，使用一类具有较好的经济性以及抗干扰性的措施和办法。

三、抑制电子线路噪声的措施

1.电路优化选择措施

电路有效选择是电路整体运行状态的根本，也是有效抑制电子线路噪声的根本性措施。正确的选择电路不仅对本级电路具有直接性的影响，对于电路整体工作参数和运行状态的影响也非常重要的。所以在抑制电子线路噪声的实践中必须尽可能选择好的电路，而且电路的断则必须根据不用工作频段、参数的需求进行，使得电路的节后得到简化，进而保证干扰因素能够有效降至最低，最终使得线路中的噪声能够控制在最小的范围内。

2.电路合理布局措施

将电路进行合理化的布局，能够使得电路内部器件相互之间的干扰被有效的抑制，进而能够使得电子线路噪声有效降低，所以电力的合理化布局也是抑制电路噪声的有效措施。对电流比较大的线路板应该利用加大电源线宽度的措施模使得环路电阻减小，而对于一些容易受到分布式电容影响的高频线路位置，在配置退藕电容的过程总要实现合理化，使得分布电容的影响得到有效的抑制，进而使得电子线路噪声问题得到有效的缓解。

结语：在电子线路中，通过对几种噪声抑制技术的研究，可以很好地解决大部分电子线路中的噪声干扰问题，不过，这仍然会存在许多不足，需要对其进行更深层次的研究和完善，只有这样才能够达到预期的电子线路噪声抑制效果。所以，相关科研人员要不断进行革新，对该技术进行深入研究和探索，以促进电子线路更好的应用和发展，从而在一定程度上提高电子线路的使用性能。

参考文献：

[1]王耀军，王鹏云.电子线路的噪声干扰及抗干扰措施[J].变频器世界，2014（02）.

[2]宋永年.浅析电子线路内部干扰噪声的成因及抑制措施[J].大众科技，2013（02）.

[3]岳明道，朱光.电子电路中的噪声干扰及其抑制[J].宿州学院学报，2016（01）.