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1、第十一章检测系统的抗干扰措施一简述干扰的分类1 .内部干扰:内部干扰是由系统内部的元件、电路或子系统引起的干扰。例如, 互连线的电磁耦合、电源线的直流或交流噪声、元件之间的互相干扰等。2 .外部干扰:外部干扰是来自系统外部的信号或噪声源引起的干扰。例如,电磁 辐射、无线电频率干扰、邻近系统的干扰、地面回线干扰等。3 .电源干扰:电源干扰是由电源本身引入的干扰。它通常是因为电源的不完美性、 电源线的阻抗等原因导致的电流和电压波动,进而在电子系统中产生不稳定的信号。4 .磁场干扰:磁场干扰是由靠近系统的磁场引起的干扰。例如,磁场感应、电流 线圈或电磁继电器附近的磁场等。5 .辐射干扰:辐射干扰是由
2、系统或设备的电磁辐射引起的干扰。当设备工作频率 很高时,电磁辐射可能会影响周围的设备或电子系统。6 .传导干扰:传导干扰是通过有线或无线路径传输的信号引起的干扰。它可以通 过导线、电缆、传输线、天线、耦合电容等途径传递到敏感的部分。7 .统计性干扰:统计性干扰是由于信号传输中的统计特性而引起的干扰。例如, 噪声和干扰信号中的随机变化。二、简述干扰的耦合1 .电磁耦合:电磁耦合是最常见的干扰传递方式,通过电磁场的相互作用来传递 干扰信号。当干扰源和受影响设备之间存在电磁耦合路径时,可以通过电容耦合(电场 耦合)或电感耦合(磁场耦合)产生干扰传递。2 .磁耦合:磁耦合是通过磁场的相互作用来传递干扰
3、信号。当干扰源和受影响设 备之间存在磁耦合路径时,磁场的变化可以感应到受影响设备中,从而传递干扰信号。3 .电容耦合:电容耦合是通过电容效应来传递干扰信号。当干扰源和受影响设备 之间存在电容耦合路径时,信号可以通过电容器的电场变化来传递和耦合。4 .导线耦合:导线耦合是通过电线或导体材料的物理接触来传递干扰信号。当干 扰源和受影响设备之间存在导线耦合路径时,可以通过导线的电阻、电感、电容等特性 来传递和耦合干扰信号。5 .辐射耦合:辐射耦合是通过电磁波辐射来传递干扰信号。当干扰源产生的电磁 辐射与受影响设备之间存在辐射耦合路径时,干扰信号可以通过自由空间或介质传播, 并被受影响设备接收。6 .
4、状态耦合:状态耦合是通过共享的电源线、接地线或其他信号线路来传递干扰 信号。当干扰源和受影响设备共享相同的信号路径、电源路径或接地路径时,状态的变化可能会传递干扰信号。四、简述电磁干扰滤波器的工作原理1 .选择滤波器类型:根据需要滤除的干扰信号频率范围,选择合适的滤波器类型, 例如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。2 .设计滤波器参数:根据实际需求,确定滤波器的参数,如截止频率、阻带哀减 等。3 .实现滤波器电路:根据滤波器的设计参数,将电容、电感、电阻等元件按照一 定的电路拓扑连接方式组成电磁干扰滤波器电路。4 .过滤电磁干扰:将需要滤波的信号输入到滤波器电路中,滤波器会根据设计参 数的
5、要求对信号进行处理,将干扰信号滤除或降低其影响。5 .输出滤波后的信号:经过滤波器处理后,输出的信号就是经过电磁干扰滤波的 干净信号,可以进一步被后续的电子设备或电路处理。五 简述PCB的布局原则1 .组件放置:根据电路设计要求,将各个元件合理地布置在PCB板上。2 .信号路径:尽量缩短信号路径,减小信号传输的延迟和损耗。3 .电源和地线:电源线和地线应尽量宽而短,以降低电压降和电源噪声。为了减 少电源回路的互相干扰,应尽量分离模拟电源、数字电源和高频电源。4 .确保信号完整性:保持信号的完整性是PCB布局的重要原则之一。5 .电磁兼容设计: PCB布局中应考虑电磁兼容性,避免信号线和电源线平行走向, 减少电磁耦合。同时,可以采用屏蔽罩、屏蔽层或地平面来阻挡外部的电磁干扰。6 .热管理:合理布局散热元件,例如散热片或散热器,以保证电路在正常工作温 度下运行。同时,避免热源与敏感元件的接近,以防止热引起的性能问题。7 .信号与电源分离:将信号线和电源线相互隔离,避免信号干扰电源线。8 .引脚分配:对于IC芯片或其他组件,要合理规划引脚的分配,尽量使相关的 引脚靠近一起,减少信号线的长度,提高信号的稳定性。