解决方案:使用低噪声电阻,降低电路工作温度。
2. 射频干扰(RFI)
由无线电频率信号引起,通常来自外部源,无线设备、手机、无线电台等。解决方案:屏蔽电路,使用滤波器,保持电缆和设备的良好接地。
抑制射频干扰时采用的各种滤波电路:
a)低通滤波器 b)抑制不对称谐波的附加合电 c)用于谐波不太严重的装置
射频干扰传播途径有两类:
空间传播
射频场源的电磁能量可以以辐射状态向空间传播,并且以场源的振荡回路、电源电路、信号的输入输出电路等的导线作为发射天线;同样,当场源设备外壳有高频电流通过时,那么这个设备本身就是发射天线了。 [2]
导线传播
电源线、信号的输入输出电路、控制电路等等均可以传播干扰。
配电线是导线干扰传播途径之中最突出的一种。由于配电线的天线效应使之在电磁场作用下产生干扰电动势;由于配电线传播了同一电源供电的干扰设备所产生的干扰;由于电磁耦合、静电耦合使之从邻近电路中获得了电磁感应。
3. 电磁干扰(EMI)
由电磁场引起,可能来自电源线、电动机、变压器等。解决方案:屏蔽和隔离干扰源,使用扼流圈和滤波器,优化布线和接地。
一个常用共模、差模噪声抑制、传导干扰屏蔽电路、防电磁干扰的滤波电路,该电路用于滤除电源的输入和输出的噪声(150kHz~30MHz),消减对直流稳压电源的传导干扰。
解决方案:使用去耦电容,优化电源设计,减小开关瞬变。
噪声产生的原因
高频变压器初级T1A、开关管Q1和滤波电容C1构成高频开关电流环路,可能会产生
较大的空间辐射。如果电容器滤波不足,则高频电流还会以差模方式传导到输入交流电源中去。原理图简化如上图。
输出整流二极管Ds的工作电流波形
5. 地环路噪声
由于设备之间的多点接地造成的电流环路引起的噪声。解决方案:使用单点接地,使用隔离变压器,避免地环路的形成。
地环路这个在音响上最为常见了,画PCB板时,就需要进行一点接地,就是为了解决地坏路的噪声。
解决方案:使用低噪声电源,增加滤波器和稳压器,使用电源隔离技术。
噪声解决方案的详细方法1. 使用滤波器低通滤波器:用于滤除高频噪声。带通滤波器:用于在特定频率范围内消除噪声。陷波滤波器:用于消除特定频率的噪声。
2. 电源去耦和旁路电容去耦电容:用于电源线路,减少电源纹波和尖峰。旁路电容:放置在电源和地之间,降低高频噪声。
3. 屏蔽和隔离电磁屏蔽:使用金属外壳或屏蔽材料包裹电路,阻挡外部电磁干扰。隔离变压器:用于断开电源和信号路径,防止噪声耦合。
4. 布线优化短路径布线:减少信号和电源线的长度,降低噪声耦合。差分信号布线:减少共模噪声,改善信号完整性。扭绞线:用于信号线,减少电磁干扰。
5. 接地设计单点接地:所有接地连接到一个公共点,避免地环路噪声。多层PCB:使用接地层,减少接地阻抗和电磁干扰。
实际应用案例1. 音频设备音频设备对噪声非常敏感,任何微小的噪声都会影响音质。解决方案:使用高质量电源滤波器,优化接地设计,使用屏蔽电缆和连接器。
2. 通讯设备通讯设备需要高信噪比,以确保信号传输的稳定性和可靠性。解决方案:采用差分信号布线,使用低噪声放大器和滤波器,隔离高频噪声源。
3. 工业控制系统工业控制系统通常在噪声环境中工作,需要高抗噪能力。解决方案:使用光隔离器,采用屏蔽和隔离技术,优化布线和接地设计。