硬件抗干扰技术:磁场耦合与干扰抑制
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更新于2024-07-10
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"磁场耦合-硬件抗干扰技术"
在电子硬件设计中,磁场耦合是一种常见的干扰源,尤其是在处理敏感信号传输时。这种耦合是由于电流通过导体产生的磁场,进而影响到邻近导线中的电流或电压,导致信号失真。在标题和描述中提到的磁场耦合,主要讨论了当一根导线(如高功率的输电线)与另一根导线(如信号线)平行布置时,两者间的互感效应会产生干扰电压。例如,10kVA、220V的交流输电线与距离1米的信号线平行运行10米,会使得信号线上感应到数十毫伏的干扰电压,这对于像热电偶这样微弱信号的传输来说,这种干扰可能是无法容忍的。
硬件抗干扰技术旨在减少这些干扰,确保设备能够正常工作。其中,过程通道抗干扰技术、CPU抗干扰技术和系统供电与接地技术是重要的应对策略。
过程通道抗干扰技术着重于抑制信号在传输过程中受到的干扰。串模干扰是一个典型的例子,它是指干扰源与信号源串联在同一回路中,表现为干扰电压Un叠加在有用的信号Us上。为抑制串模干扰,可以采用屏蔽、滤波等方法,例如使用屏蔽电缆减少外部磁场影响,或者在电路中加入低通滤波器来去除高频干扰成分。
CPU抗干扰技术则关注于保护中央处理器免受干扰。这可能包括使用数字信号处理技术来消除噪声,以及在CPU周围设置适当的屏蔽,防止电磁辐射对计算操作的影响。
系统供电与接地技术是另一个关键领域,因为电源质量和接地的稳定性直接影响到设备的抗干扰能力。良好的接地设计可以提供一个低阻抗路径,将干扰电流导入大地,从而降低电路内部的噪声水平。同时,使用稳定、纯净的电源也是减少干扰的重要手段,例如使用线性稳压器或开关电源配合LC滤波器来滤除电源线上的噪声。
硬件抗干扰涉及多个方面,包括但不限于理解干扰的来源(外部干扰如电磁辐射,内部干扰如耦合感应)、干扰的传播途径(静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合),以及采取相应的措施来减轻或消除这些干扰。通过综合应用各种抗干扰技术,可以有效地提高电子设备的稳定性和可靠性。
2021-10-05 上传
2021-10-06 上传
2021-10-05 上传
2023-07-24 上传
2023-05-19 上传
2024-04-19 上传
2023-08-25 上传
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2023-05-25 上传
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