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10 搞定噪声

10.1  低阻抗！低阻抗！

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人体自身是导电体，在空间电磁波和空间磁场的辐射下，会产生感应电压。所以也是一个比较强的噪声信号源，当它靠近电路后，通过分布电容和空间辐射来影响电路。只要能平衡好信号和噪声的比值，就很容易解决这个问题。

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一句话总结本节的核心思想：

把电路设计成低阻抗，可以有效降低噪声对电路的影响！因为噪声源大多是高内阻的。

10.2 恐怖的火花干扰

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DC/DC隔离电源虽然可以大幅度降低传导干扰，但是它却不能根治这种干扰。这是因为隔离DC/DC内部在输入电压一侧和输出电压一侧之间，一般就用开关变压器和光电耦合器来进行连接。开关变压器负责将输入一侧的能量以隔离的方式传递给输出一侧；而光电耦合器负责将输出一侧的电压误差信息传递到输入一侧的震荡电路，以调控开关变压器输送过来的能量大小，达到稳定电压的目的。按理说，这样的隔离，应该能够彻底隔断电子点火器过来的传导干扰。可问题就在于无论是开关变压器还是光电耦合器，它们相互隔离的两侧，之间的距离很近。所以就有比较大的分布电容存在。尤其是开关变压器，它通过一层一层的线圈来传导能量，一层一层的线圈是平行排列的。分布电容尤其大。..................

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铁氧体磁环，一般使用铁氧体材料（Mn-Zn）制成。

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铁氧体是一种利用高导磁性材料渗合其他一种或多种镁、锌、镍等金属在2000度烧聚而成的。

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将电源的两根线（正负并排）同时穿过一个磁环，有效信号为差模信号，EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响，而对于共模信号（电火花干扰脉冲）则会表现出较大的电感量。磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过磁环的导线反复绕几下，以增加电感量。铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。

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提示：

由于铁氧体可以衰减较高频同时让较低频几乎无阻碍地通过，故在EMI控制中得到了广泛的应用。用于EMI吸收的磁环/磁珠可制成各种形状，广泛应用于各种场合。如在PCB板上，可加在DC/DC模块、数据线或电源线等处。它吸收所在线路上的高频干扰信号，但却不会在系统中产生新的零极点，不会破坏系统的稳定性。

10.3 注意你的高速数字信号

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很多的贴片电阻，而且都靠近连接器的位置，这些基本都是降低振铃和反射等问题用的。

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为什么三个电阻会解决这么大问题？

在这个电路里面，时钟的频率大约800KHZ，不连接J2，HOST CPU输出来的信号，通过很短的路径就可以到达CHIP 1，但是连接J2后，由于电缆的存在，信号的通路多了一个分支，这样为信号线增加了一些不必要的分布电感和电容。而导致信号畸变。

由于R4、R5、R6、R7、R8和R9的存在，可以尽可能减小这些分布电容和电容导致的信号振铃和反射。

10.4 用电流传输替代电压传输

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LVDS传输支持速率一般在155MBPS（大约为77MHZ）以上。

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LVDS信号传输一般由三部分组成：差分信号发送器和差分信号互联器和差分信号接收器。

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所以现在的大屏幕显示器普遍都使用LVDS来传送超高带宽的视频信号。

10.5 注意电源纹波

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这个故障，并不是电路板上没有退耦，而是退耦的104电容太少，而且距离LM386十分遥远，退偶后经过了一段很长的铜箔才到达这个IC，由于铜箔的阻抗和感抗大的存在，消弱了远端104电容的退耦作用，所以留下故障隐患。

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初级和次级间一定要有屏蔽层。

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10.6 看看无线电接收机如何抗干扰

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在收音机内制造一个震荡信号（通常称为本机震荡），使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。

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超外差式收音机能够大大提高收音机的增益、灵敏度和选择性。

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10.7 积分法去除噪声

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微分在电路里面的作用就是尽可能地提取出短时间内脱离信号平均值的信号成分。留下的信号都是偏向高频的信号。

积分刚好相反，在电路里面的作用就是尽可能地去掉短时间内脱离信号平均值的信号成分。留下的信号都是偏离低频的信号。

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为什么这样处理就能去掉噪声呢？

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14 物以类聚，信号以群分

14.1 在设计之外的“物以类聚”

生活中，大量事物都服从正态分布。

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物以类聚，人以群分。

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接地的途径是：弱信号的接地——>中等强度的信号接地——>大信号的接地——>电源

有用信号回路的接地和干扰信号回路的接地是严格分开的，最后到电源那里才连接在一起。

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要把产生辐射的部分和容易被辐射干扰到的部分尽可能地分割开来。

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地址总线、数据总线和控制总线

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三种信号各有不同的速率和辐射强度等差异

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走线不仅美观，也见底了电路的对外辐射，同时还便于统一处理外部辐射对这一排总线的干扰（如果有干扰的话）。

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电路板上的高频头和中频部分通常集中于电路的一侧，而电路板的另一侧通常会有开关电源、行场扫描和高压包等部分。

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这样的安排似乎已经形成了电视机电路板的通用规则。这样安排同样是为了降低干扰。

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提示：

“物以类聚，信号以群分”的主体思想就是要使个体具有接近整体小群体均值的特征。

各个相邻的群体也最好要有类似的特性，如果做不到这一点，就必须强制隔离。

只有均值接近了，内部才容易匹配，不容易引起相互之间的牵扯和冲突，才能具有稳定的结构。