电子线路设计抗干扰技术分析

(整期优先)网络出版时间:2021-01-25
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电子线路设计抗干扰技术分析

孔令坤

东南大学电子与科学技术学院 江苏省南京市 210000

摘要:干扰问题是电子产品制造、设计过程中面临的一个重要问题,会对电子产品的安全稳定运行产生很大影响。为避免此类情况出现,在电子线路设计过程中,要对复杂环境中抗干扰技术、电磁兼容性抗干扰技术进行合理应用,减少干扰问题出现的同时,实现电子产品的正常运行。

关键词:电子线路设计;抗干扰技术;干扰

电子产品已经成为人们日常生活中的重要组成部分,在电子产品的设计与制造过程中,经常会因为受到不同因素影响,从而产生干扰问题。干扰问题的出现,不仅影响电子产品的正常使用,而且影响电子产品的实际使用寿命。为使得电子产品的干扰问题能够得到更好解决,在实际电子线路设计过程中,要对抗干扰技术进行合理应用。怎样更好应用抗干扰技术,解决干扰问题,是当前电子线路设计中面临的一个重要问题。

1电子线路设计干扰问题产生的主要原因

不同因素都有可能对电子线路设计产生影响,从而出现干扰问题。对于电子线路设计干扰问题产生的主要原因,本文主要从以下几点进行分析与阐述:

(1)电子元件自身质量,并不符合相应标准,同时在参数的选择中存在不合理之处。此类问题的出现,会使得电子产品在后期使用运行过程中,安全性与稳定性无法在最大程度上保障,严重情况下会出现安全事故。在面对这一问题时,需要相关工作人员针对电子线路设计工作,能够给予更多重视与关注。不仅要保证电子元件自身质量能够符合标准,而且在参数的选择中,要对各方面问题进行充分考虑,确保参数选择合理性,这样可以在一定程度上避免干扰问题的出现。

(2)在印制板设计中,存在一定不足,这也是造成干扰问题的一个重要原因。在电子线路中,印制板是其中的重要组成部分,可以将电子产品的电气性能发挥出来。只有保证印制板设计的科学性,才能确保电子产品的安全稳定运行。印制板设计缺陷问题的产生,会带来一系列干扰问题[1]。针对这一问题,需要工作人员在实际电子线路设计工作开展中,针对不同因素,比如,电子产品生产工艺因素、生产要求因素以及使用条件因素等有明确认识。针对此类因素进行全方位分析,在此基础上,进行印制板设计工作,减少干扰问题的出现。

(3)电子产品在实际使用环境中,会存在相应的电磁波,电磁波会对电子产品的使用产生直接影响。如果环境中的电磁波较为强烈,那么不仅会出现干扰问题,而且可能会对电子产品造成损害,影响电子产品的正常使用与使用寿命。

2、电子线路设计抗干扰技术分析

2.1复杂环境中抗干扰技术分析

通常情况下,在电子线路设计过程中,常见的传导干扰会出现在干扰信号设备的导电介质作用之下,或者通过直接接触的方式,从某一个导电网络,传输到另一个导电网络中,在此背景下,会出现干扰问题。辐射干扰一般会出现在设备周围空间中,其中的交变电磁信号,会通过电磁场传播方式,从干扰源会直接耦合到周围附近导电网络当中。电磁干扰较为复杂,会被分为不同类型,比如,电容耦合干扰、电磁场耦合干扰等。在实际干扰问题的处理过程中,因为整个电磁干扰情况都较为复杂。因此,在采取有效措施,开展抗干扰工作之前,工作人员针对电子产品的使用场所要有正确认识,并分析电子产品在使用过程中,在其周围环境中,可能出现的干扰源[2]。抗干扰技术想要将自身作用与优势发挥出来,需要选择最为合适的电子元件器材。在元件筛选过程中,要结合产品功能展开,同时还要对电气环境中出现的干扰作用与抗干扰作用进行全面分析与考虑。在具体电子线路设计工作中,工作人员要严格按照相关标准与规定,对电气规格作出明确,同时确保电气布局的科学性与合理性,促使电子产品的抗干扰能力可以得到全面提升。

2.2电磁兼容性抗干扰技术分析

电子线路是由不同部分构成,比如,电阻器、变压器、导线等。如果在电路中存在电压情况,那么在带电元器件周围,会形成电场。如果电流通过电路,那么在载流体的周围会出现磁场。在提升系统内部抗电磁干扰能力中,往往会采取不同方式,比如,加强对频率低微控制器的应用、尽量减小信号中传输畸变情况、避免信号线与信号线之间的交叉干扰、降低电源噪声、加强对接地线的处理等。解决抗干扰问题的首要任务就是,要将协调发射设备以及过敏设备存在的矛盾问题更好解决。确保协调设备、过敏设备,能够在相同的电磁环境下,实现自身的安全稳定运行,这也说明两个设备之间需要实现兼容。在实际抗干扰技术的应用中,需要对电磁干扰关系复杂性问题进行考虑,掌握设备的实际应用场所情况,并对周围环境中可能出现的干扰源进行分析。为促使电子线路设计的抗干扰能力可以得到提升,同时保证电磁的兼容性,那么要对电子产品进行合理选择[3]。除此之外,还要对产品国际标准与国内标准有正确认识,按照标准做好总体布局工作,系统总线设计、接地设计等。实现不同方面之间的有机结合,使得干扰问题能够得到更好解决。

3PCB抗干扰设计

在PCB抗干扰设计工作开展中,为使得设计的科学性与合理性得到保障,要采取合理方式,促使产品的抗干扰呢能力可以得到提升,要将PCB板性能充分发挥出来。在具体PCB抗干扰设计中,要从以下几点展开:

(1)对于PCB布局工作要给予更多重视,保证布局的有效性,使得电路设计的基本要素要求可以满足。为实现这一目的,工作人员在设计期间,要对PCB尺寸问题进行充分考虑,确保能够在保障抗噪能力以及阻抗能力基础之上,实现对设计成本的有效控制。在完成上述工作后,要对特殊元件的具体位置做出明确。在对电路功能单元有明确了解基础之上,要做好PCB布局工作,参与式PCB抗干扰设计有效性得到保障,实现电子产品的安全稳定运行。

(2)在PCB抗干扰设计工作中,要严格按照相应原则进行,促使抗干扰工作能够有序进行。在设计过程中,工作人员针对电路上下沿跳变速频率要做好有效控制工作,针对低串联电阻进行合理应用。与此同时,做好时钟信号电路周边电势控制工作,并及时对地线圈围时钟区进行优化。可以结合实际情况,对时钟线进行适当缩短,这样驱动电路才能尽量与印制板边缘位置相靠近[4]。对于布线方式进行有效掌握,并降低高频信号,对外发射与耦合的几率,通过该种方式,PCB抗干扰设计的有效性才能得到提升。除此之外,还可以缩短元件引脚,走线位置要确保能够与石英晶振、噪声敏感元件保持有效距离,从而减少干扰问题的出现。在信号电路中,以及低频率电路周围地线,切不可出现电流环路情况,防止对信号质量产生影响。在必要条件之下,可以将铁氧体高频扼流圈设置在电子线路当中,实现对信号的分离,减少噪声问题与干扰问题的出现。

结束语:

综上所述,针对电子产品中的干扰问题,需要相关工作人员能够给予更多重视与关注。为减少干扰问题的出现,在电子线路设计工作开展中,工作人员要对不同抗干扰技术有正确认识,明确技术优势与技术特点。结合实际情况,将技术合理应用在设计工作中,这样可以在最大程度上保证设计的科学性与合理性,完成电子产品性能,确保电子产品能够安全稳定运行的同时,为我国电子工业的更好发展打下良好基础。

参考文献:

[1]曾鹤琼.电子电路设计中抗干扰技术的实现[J].通讯世界,2019,26(10):235-236.

[2]陈仲林.电路抗干扰与噪声抑制技术研究[J].电子测试,2019(07):45-46.

[3]颜志军.浅谈电子线路抗干扰技术的设计[J].信息系统工程,2019(02):95.

[4]刘雪飞.微波通信抗干扰探讨[J].西部广播电视,2017(09):225.