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摘要:随着电子信息技术的迅猛发展,虽然电子电路技术取得巨大发展,但是随着而来的干扰问题也逐渐加剧。通常在电子线路的设计过程中会产生干扰现象,这种干扰为电子电路的设计工作带来很大的阻碍,为了最大程度上降低这种阻碍。因此,需要设计抗干扰技术来降低电子电路设计过程中存在的干扰现象。基于此,本文首先分析了电子干扰的来源,然后针对抗干扰技术进行了分析,最后分析了数字电路设计当中的硬件抗干扰技术,旨在为促进我国电子信息事业的快速发展。
关键词:电子电路;设计方式;抗干扰
引言
在对电子产品进行设计时,不仅需要对电子电路的稳定性进行分析,同时还要考虑电子线路是否具有足够强大的抗干扰能力,从而使产品更加具有稳定性。如果在设计过程中对电子线路的抗干扰性能缺乏考虑,很容易对设计完成后的使用产生不利影响,需要再采取措施进行抗干扰方面的补救。
一、电子干扰来源
随着我国科学技术的不断创新,数字电路成为电路设计的主要方向,其具有更加强大的稳定性,应用优势明显。为了保证电子线路设计与实际需要相符合,需要对电子干扰的来源有必要的认识,以便采取切实有效的措施解决干扰问题。通过对其进行分析和研究后发现,电子干扰具有多方面的来源。其中元器件的使用性能不够良好,与制造要求存在差异,导致电子产品在使用过程中很难保持稳定的状态。针对该问题,需要合理选择元器件,结合电子产品的具体应用进行科学、全面的分析,选择符合实际需要的元器件,以减少干扰问题的产生,使电子产品可以具有更加良好的性能。
另外,如果印制板设计不合理,也会增加电子干扰。从相关研究中可以看出,在电子产品性能发挥的过程中,印制板非常关键,其设计的合理性直接影响着电子产品的使用性能提升。由此可知,合理进行布局,可以有效减少干扰问题的产生,延长电子产品的使用时间。电路中使用的敏感器件比较多,因为电路对于数据信息有着非常严格的要求,因此也可以称其为精密器件,在进行设计时,如果电子设备中存在敏感器件,可以对电子设备的使用性能进行有效的提升,使电路在使用过程中增加感染概率,特别是数字IC等敏感器件的使用。传播途径也是产生干扰的主要因素,在传播过程中很容易受到干扰。这一干扰因素会受到传播途径数量的影响,也是电路设计中影响比较大的一种,在对其进行控制时会遇到很多的困难。这一干扰因素的产生经常会因为信号的干扰导致信号传播路径被切断,严重影响电路的传播效果提升。
二、抗干扰技术分析
电磁兼容技术其实在人们的日常生产生活当中较为常见,并且电磁兼容技术属于一种典型的交叉型学科,因此被广泛应用于多个行业,在本质上推动了社会的发展与进步。电磁兼容技术大致来讲就是处于电磁环境下的电子设备在运行过程中不会因为受到干扰而对设备的稳定性造成影响,并且可以实现持续性的稳定运作。
(一)电磁干扰
对电子电路产生的电磁干扰实质上就是来自于电路工作环境外部的噪声,其中最常见的一种干扰是传导干扰。传导干扰的介质为导电,通过这种介质实现网络信号向电网络的传输。电磁干扰具有复杂的关系。尽管如此,最常见的电磁干扰类型还是强干扰。
(二)电磁兼容
常见的电子电路主要是由电容器组成的,电路当中产生电压,此时带电元件会产生电场,电路中通过电流,载流体周围产生电场。为了实现对信号的有效控制,一般使用低频率控制器实现信号控制,保证信号稳定传输,最大程度上规避避不同类型信号相互之间产生干扰影响,妥善处理接地线,控制产生的噪音。解决设备之间产生的矛盾是电路抗干扰的重点工作内容,最大程度上实现多种设备在同一环境下的稳定运行,实现设备兼容效果。解决电磁干扰的抗干扰工作是非常复杂的,因此需要仔细了解设备的工作环境与条件,分析设备环境当中可能存在的干扰因素。
为了最大程度上强化抗干扰能力,需要尽可能选择符合要求的电子产品,明确产品使用的要求与标准,在此基础上进行全局安排,实现设计的科学性、有效性,使抗干扰工作有效落实。
(三)印制电路板抗干扰
印制电路板通常简称为PCB,在进行PCB抗干扰设计时,为了确保设计的准确性,需要借助一系列措施来实现设备抗干扰能力的提升,使PCB的优势得到最大发挥。在设计PCB的过程中需要确保布局的合理性,以满足电路的实际需求。为了实现这一点,工作人员在设计过程中需要严格控制PCB的尺寸,同时兼顾有效的抗干扰能力以及设计成本。精准定位PCB电子线路当中元件的位置,同时进行准确的布局,以实现更加精准的抗干扰设计,从而保证电子产品的使用效果不会因为周边因素而受到干扰。最重要的是设计PCB需要严格依照实际要求来进行。在实际的设计工作中,为了实现电路上下沿跳变速频率的稳定状态可以一直保持,需要进行精确的低电阻串联工作,使地线圈围时钟区最大程度上得到优化,避免添加多余的时钟线,保证驱动电路与PCB的近距离,配合最恰当的布线方式。除此之外,还需要采取一系列措施实现对元件引脚的控制,确保走线位置与对干扰相对敏感的元件保持适当的距离,最大程度上降低干扰的产生,强化信号接收效果。如果实际应用需要,可以选择在电子线路中增设铁氧体高频扼流圈,实现不同信号之间的独立,降低干扰,维持设备稳定运行。
三、数字电路设计当中的硬件抗干扰技术
(一)安全接地
安全接地技术实际上在实际应用当中较为常见,即将设备外壳与大地进行有效连接,利用大地巨大的电阻转移设备外壳的电子,减少电荷增加以及对工作人员或生产设备产生的影响,强化生产安全。生产设备的绝缘层在实际使用当中极其容易失效,设备外壳因此带电,如果大量的电集中在设备外壳而没有被及时转移,那么将会产生严重的后果。接地技术可以在第一时间将设备外壳带有的大量电子转移到大地当中,同时可以迅速切断电源,实现了对设备以及人员安全的有效保护。
(二)避雷接地
避雷接地技术的使用条件需要电子设备有强大的避雷效果,如果在雷暴天气下,为了避免雷击对设备的危害,通常会使用避雷针来实现对雷电电荷的转移,因为雷电产生的一瞬间会带有大量的电荷,如果不能实现及时转移,大量的电荷就会对设备、人员造成伤害。因此,运用避雷针转移雷电电荷,可以有效保障设备与人员的安全。
(三)屏蔽接地技术
屏蔽接地技术可以实现对设备的有效保护,并且效果相对显著。屏蔽接地技术当中实际上是屏蔽技术与接地技术组合,在接地技术的基础上才能最大程度上发挥出屏蔽技术的效果。静电屏蔽技术,此时若带正电导体周围有完整的金属屏蔽体,其周围也会存在带电导体,外侧荷电与带电导体导致外侧区域会存在电场。运用接地技术处理技术屏蔽体,屏蔽体外壳的大量电荷就会被转移到大地当中,进而电场消失。屏蔽接地技术是一项具有创新意义的技术,在实际应用当中可以取得显著的效果。
四、结语
随着电子信息技术的发展,抗干扰问题成为行业发展的主要关键点,抗干扰问题具备较强的实践性和复杂性。要想促进抗干扰效果的提升,首先需要认识到抗干扰技术应用的重要性,注重对抗干扰措施的体现预防采用,然后以此为基础在遇到干扰问题时,及时有效运用相关抗干扰措施,进而提升电子电路抗干扰效果,最终促进我国电子信息事业的快速发展。
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