电磁兼容2汇编资料

1电子控制设备

抗干扰技术

2023/2/52电磁环境与干扰电磁兼容技术主要内容噪声定义和噪声种类噪声发生机理和传递方式描述电磁噪声的一般术语抑制电磁干扰的一般措施早期：电气设备的能量交换对无线电、通讯设备产生电磁干扰，抗干扰技术也很成熟并且已制定成标准。近期：机、电、仪一体化技术的发展，机械、电力、电子、仪表、强电、弱电紧密结合高级自动化系统结构融为一体电磁干扰、电磁环境复杂如何抑制、防治相互干扰成为自动化技术可靠运行的关键技术，成为自动化、计算机、仪表等领域的共同课题工业电子控制设备电磁兼容技术。2023/2/53（ElectromagneticCompatibility-EMC-俗称抗干扰)：干扰可以在不损害信息的前提下与有用信号共存。D.White定义：装置或者系统具有在其设置的预定场所投入实际运行时，既不受周围电磁环境的影响，又不影响周围环境，也不发生性能恶化和误动作，而能按设计要求正常工作的能力。电磁兼容定义在阐明电磁环境和电磁环境对电力电子设备影响的基础上，全面研究电力电子设备、强电-弱电紧密结合的系统等在信息传递、线路结构、组装配置等方面的电磁噪声抑制措施，提出科学的设计原则和实用方法，使产品能够在其所处的电磁环境中长期稳定运行，发挥其应有的效能，既不被周围设备发射的电磁能量所干扰，也不妨碍其周围设备的正常运行电磁兼容技术的任务2023/2/54电磁兼容技术的主要内容电磁环境抑制电磁干扰的原则电磁兼容设计基础条件2023/2/55电磁环境示意③、⑤电源和动作器件产生的干扰；①、⑥、⑧分别为输电线路、闪电、其他系统产生的干扰；②、④、⑦分别为本系统所产生的干扰

系统的电磁兼容行示意图动作器件（电动机、继电器等）信号发生、变换、处理其他分系统输配电线路电源其他系统干扰⑤干扰①干扰③干扰②干扰⑧干扰⑦干扰⑥通讯线路电子部分干扰④2023/2/56抑制电磁干扰的原则形成条件抑制措施1、向外发送电磁干扰的源—噪声源。2、传递电磁干扰的途径—噪声耦合和辐射。3、承受电磁干扰（对噪声敏感）的客体—受扰设备。1、抑制噪声源，直接消除干扰原因。2、消除噪声源和受扰设备之间的噪声耦合和辐射，切除电磁干扰的传递途径。3、加强受扰设备抵抗电磁干扰的能力，降低其对噪声的敏感度。设计阶段2023/2/57绝缘老化组件噪声常模噪声电子设备与系统电容器耦合噪声漏电流尖脉冲噪声模拟集成电路各种物理噪声数字集成电路晶体管二级管半导体噪声串扰振荡噪声电缆接触不良开关接触器插座间歇振动继电器线圈热电动势器件配置不当电源接触不良旁路不良调节不良共模噪声静电耦合配线不当放电雷电磁耦合功率线路高频振荡静电电机电刷弧光放电辉光放电日光灯无线电收发报机汽车点火直流变换开关电源晶闸管其他变阻器可变电阻器滑触头噪声滤波不良屏蔽不良绝缘不良信号不平衡公共阻抗噪声接地地电位差多点接地绝缘老化导体电阻21电磁环境示意图1-与频率与电流成正比2-与频率与电压成正比电磁环境2023/2/58难点1、电磁干扰产生的原因很多;2、噪声频谱宽窄不一；3、时间长短参差不齐；4、周期性和随机性相互交织；5、噪声传递途径多种多样。电磁兼容设计的基础条件定量描述1、用电场强度和磁场强度表示稳定电场和磁场。2、用电压、电流表示局部电路与整体关系。3、用统计量和和振幅概率分布函数表示随机变化的干扰特性。4、用脉冲峰值分布、能量分布、发生频度分布等参数表示脉冲噪声。设计内容1、所用各种元件、器件和设备的合理布局；2、发挥屏蔽、接地、布线设计的作用，采用适当的滤波手段处理电源等引起的电压、电流瞬变干扰；3、选择其他行之有效的方法抑制干扰源并切断干扰传递途径。2023/2/59噪声定义与噪声种类噪声定义常模噪声与共模噪声噪声种类2023/2/510基本定义常规定义：不同频率、不同程度混杂组合在一起的声音。电工定义：不需要的电流和电压在某种条件下成为影响电路正常工作的干扰电流和干扰电压。GB2900：任何不希望有的信号；广义地说是在一有用频带内的任何不希望有的干扰。噪声定义基本噪声产生源：收音机、电话机、对讲机、磁带录音机等。现象：“嗞”、“呜”、“咔达”、“噼”等嘈杂声、振荡声。电噪声:与基本噪声对应的变化电量。电噪声影响控制装置：受干扰陷入运行紊乱；检测仪表：接收到与检测值不对应的变化电量而指示错误；计数器：接收到正常计数信号以外的脉冲而出现无计数。图像干扰图象再现：依靠电波—荧光屏上出现雪花、波浪纹、颤动等—电噪声对电视图像的干扰。重新定义叠加于有用信号上、扰乱信号传输、使原来的有用信号发生畸变的变化电量，简称噪声（ElectromagneticInter.)2023/2/511噪声种类内部噪声热噪声：导体、半导体中电子热骚动所形成的热噪声，遍布整个频谱-白噪声；所有具有电阻的元件均产生。散粒噪声：电子管热阴极发射的电子随机变化时形成一种不规则运动而在很宽频带内出现电压浮动现象。闪变噪声：电子管阴极产生的噪声-表面漏电效应造成载流子密度的波动，低频下最高-低频噪声。颤噪声：机械振动引起电子管电极振动导致电极电流波动而产生的电压波动-振动噪声。交流哼声：直流电路中混入交流分量而形成交流哼声。感应噪声：电路中器件布局、配线和接地方式不当发生静电感应、电磁感应并通过线路耦合而形成的噪声。断裂噪声：器件之间接触不良，连线不好引起的噪声。尖峰噪声：切断感性负载时发生的冲击和衰减振荡噪声。振荡噪声：由于去耦问题放大电路部分输出反馈给输入而引起的振荡。反射噪声：高速电路在长线传输时由于阻抗不匹配使信号在始端或终端处发生反射，叠加与信号，产生畸变。2023/2/512外部噪声来自外部电子设备和装置的噪声，主要有自然噪声和来自其他设备的认为噪声。种类产生原因特点大气层噪声（空中雷电噪声）凡大气层中能够构成电荷分离、积蓄等条件时都会产生充放电现象。如雷闪、低压、台风、严寒地带的飞雪、火山喷烟、黄沙等。1、火花放电。2、干扰频带很宽，极低频-甚高频。3、传送距离相当远。4、噪声强度和频度随季节、地区。太阳噪声太阳黑子发射出的噪声和太阳黑子增加和活动激烈时产生的磁暴。1、噪声大小取决于太阳黑子的数量和活动激烈程度，有时可增数千倍。2、对无线电通讯干扰严重。宇宙噪声（银河噪声）目前尚未探明发生原因，但已提出很多学说，如：宇宙太空电子自由转移说，银河系恒星体上爆炸现象说。1、干扰无线电通讯。2、对宇宙航行有危害。自然噪声2023/2/513产生噪声的设备噪声源（括弧内位产生原因）表现形式普通民用电器有触点电器霓虹灯、彩色电珠等灯具，继电器、电磁开关、电热被褥、电冰箱、电熨斗等恒温电器。火花放电、电弧放电、脉冲噪声有换相器的电机、电器电钻、牙科医疗器械、汽车发动机、电吸尘器、电动搅拌机、点动剃须刀、点动按摩器等。火花、电弧放电，摩擦接触放电管荧光灯、霓虹放电管、高压水银灯等辉光放电电力电子装置晶体管、晶闸管、整流器、逆变器等谐波、畸变、高频噪声高频设备工业用高频设备高频加热器、高频电焊机、电子加热器等无用信号高频医疗设备甚高频、特高频医疗设备，电测仪等无用信号超声波设备探伤仪、测探仪、超声波清洗机、鱼群探测仪无用信号电力设备电力线（输配电线）（工频感应、静电感应、电磁感应）（大地漏电流）工频或脉冲（绝缘老化、触点金属腐蚀、接触不良）电晕、电弧放电电气化铁路车厢内机器、整流器等（驶轮瞬时脱离铁轨）火花、电弧放电内燃机机动车（本身引起反射）反射点火系统放电发动机、电刷、喇叭、方向指示器、电压调节器多种噪声人为噪声2023/2/514产生噪声的设备噪声源（括弧内位产生原因）表现形式无线通讯设备大功率发射装置广播设备、雷达装置信号发射（发报机的高次谐波）无用信号发射接收装置电视接收机、调频接收机、调幅接收机无用信号发射高速数字电路电子计算机时钟发生器、开关电源等无用信号高频脉冲核爆炸设备核爆炸时，四周的气体发生电离，使地磁场突然异变，呈消失状态。100kA级电磁脉冲人为噪声无用信号——对本系统是有用信号，而对其他系统是无用信号。常模噪声线间感应噪声、对称噪声、串模噪声、差动噪声、横向噪声。噪声入浸时往返两条线间。见附图共模噪声对地感应噪声、纵向噪声、不对称噪声。噪声入浸线路和地线间。见附图2023/2/515RNIn/2In/2IsIsVnVn共模噪声NVnInInRIsIs常模噪声共模噪声有交、直流之分，交流共模噪声分布广，直流共模噪声由直流接地电位差形成。通常输入输出线与大地或机壳之间发生的噪声大都是共模噪声，信号线受到静电感应时产生的噪声也多为共模噪声。抑制共模噪声的方法：屏蔽、接地、隔离等。大多抑制措施都是针对共模噪声而言的。2023/2/516噪声发生机理和传递方式噪声发生机理噪声传递方式噪声耦合机理2023/2/517噪声发生机理（1）种类发生机理典型情况放电噪声火花放电线路绝缘损坏造成放电静电放电静电放电引起火花放电持续放电电晕、辉光、电弧放电使部分线路绝缘损坏直击雷天空云层和大地地表之间的放电接触噪声静态接触接点的接触压力改变，引起接触电阻变化冲击在冲击过程中的接触电阻变化振动机械振动引起接触电阻变化表面损坏接点表面损坏引起的电阻变化触点抖动触点断开又闭合时的抖动状态引起断续电流触点不完全接触触点的面或点未完全断开和闭合的断续状态电极电荷起伏、电极电压波动医用电子设备电极处的电压波动金属氧化物整流、检波输出金属氧化物的调制检波热电动势、直流成分不同金属材料接触处温差所引起的电动势金属接触面的断-续接触金属接触面断-续接触引起的电流、电压变化电感电容元件的振荡LC微弱振荡形成的无用信号2023/2/518噪声发生机理（2）种类发生机理典型情况过渡性噪声高速数字电路的电源通-断集成电路中的过渡过程尖峰电流接通时冲击电流白炽灯和电动机的冲击电流动力线过渡电压线路通-断或故障时的异常电压感应雷云层在导线上感应的电荷放电成为自由电荷，是电力线上的行波电子开关的动作电子开关器件的相位控制无用信号工频电源的非预期信号电源哼声、波形畸变无线电频率高频设备、发报机、振荡器等的高频信号脉冲信号数字电路等的数字脉冲信号扩散无用发射发射机高次谐振，接收机局部震荡反射波信号本身的延迟信号空中的反射波不匹配传输线路阻抗不匹配引起的反射2023/2/519噪声传递方式传递途径传递方式决定因素噪声表现方式导线传导经导线浸入干扰的模式常模噪声：叠加于往返两线间的噪声共模噪声：叠加于线路和地线间的噪声浸入的线路电源线：从电源电路浸入的噪声信号线：从信号输入线、输出线浸入的噪声控制线：从控制线浸入的噪声空间辐射辐射电磁场距离辐射源波长电磁波感应平行配线和多芯电缆等近距离电磁场静电感应：高阻抗电场静电耦合电磁感应：地阻抗磁场电磁耦合大地和接地电路地线传导地线感应地线上出现的噪声电压静电耦合：由地线浸入的噪声电磁耦合：有地线浸入的噪声电导耦合：外电流流入裸线天线效应：接地线成为天线接地噪声地电流共模噪声：接地点间的电位差2023/2/520噪声耦合机理类别项目静电感应电磁感应公共阻抗耦合漏电流耦合等效电路经导线浸入公式估算V2=jωCV1Z2

V2=jωMI1

V2=RI1+jωLI1

V2=V1Z2/R

与实际器件的对应状态元件内部的分布电容（电阻器）（线圈）元件内部的耦合电容（光耦合器）（大功率继电器）（干簧继电器）元件相互间元件-大地端子或插座引脚间印制板导线间配线间、电缆相互间电缆芯线间电缆-大地间电磁元件漏磁通（变压器）（线圈）（继电器）（扼流圈）印制板导线间电缆间的互感交流电源阻抗（电源变压器）（配电线）直流电源阻抗（输出阻抗）导线阻抗（供电线）（条形电源母线）（小型母线）（印制板导线，特别是共用零线）（共用接地线）印制电路板表面（尤其靠近运算放大器的输入端）端子板表面继电器端子间加热炉加热器热电偶电容器等的漏电流~V2Z2V1CV2Z2~I1MV2Z2~RLI1V1~Z2V2R2023/2/521类别项目静电感应电磁感应公共阻抗耦合漏电流耦合防止噪声耦合的主要方法减少噪声电压V1抑制高频分量（或抑制电压的急剧变化）减少耦合电容（隔离、减少导线平行长度、或减少相对部分的面积）（加屏蔽）减少付边阻抗Z2减少噪声电流I1

抑制高频分量（或抑制电流的急剧变化）

减少互感（隔离，将线圈的朝向错开，增加相互间距离，减少环路面积）（磁屏蔽）（用双绞线）减少噪声电流I1抑制高频分量（或抑制电流的急剧变化）抑制电阻分量R（也注意集肤效应）抑制本身电感L（导线截面积、编织线、无感线圈）减少噪声电压V1增加绝缘电阻R（改善材料、爬电距离、表面处理等）隔板减少付边阻抗Z2噪声耦合机理2023/2/522描述噪声的常用术语噪声频谱噪声温度信噪比噪声系数2023/2/523噪声频谱频谱分析（付里叶变换）是度量噪声的主要工具，统计方法分析：1、发生频度；2、振幅分布；3、振幅有效值和离散度；4、功率噪声温度噪声温度也是描述噪声的一种方法—折合热噪声法，因为热噪声是温度的函数。电阻元件有效噪声功率谱密度和温度的关系：N=kT，T—电阻温度；k—波尔兹曼常数。信噪比电子系统某一特定点处信号功率和噪声功率的比值，特反映该点处信号和噪声强度的相对状况，信号小于噪声，信号便淹没在噪声中，只有信号大于噪声时，才易从噪声中检出有用信号。噪声系数一个电路输入端的信噪比除以输出端信噪比的商（NF)，它是反映电路内部噪声的重要参数之一。发送量敏感度发送量：噪声源发出的噪声能量，用噪声频谱和功率描述。敏感度：电子设备由于受到电磁干扰产生不应有响应的程度。2023/2/524抑制电磁干扰的一般措施措施适用范围方式方法举例电路器件旋转机械用RC电路、LC滤波器等继电器、线圈等用RC电路、二级管、浪涌吸收器等电子电路用旁路电容器、压敏电阻、积分电路、光电隔离器等滤波电源回路用电源变压器、常模或共模滤波器、非线性电阻等信号回路用传输滤波器、共模滤波器等屏蔽壳、套、罩用机壳、盒、箱，屏蔽网、板，屏蔽室等封装插件用衬、垫圈、密封材料等布线配线用分开走线、扭绞线、屏蔽线、同轴电缆等连接器用带屏蔽的接插件、滤波连接器等接地结构（件）通过建筑物、机房、室、柜、箱、盒、屏、底盘等电路、导线各种电缆的外皮等2023/2/525检查电磁干扰及预防失误电源方面工艺设计方面电路设计阶段集成电路器件信号波形印刷电路板可调节部位组装及加工2023/2/526本设备运行时对其他装置有无噪声干扰？首要问题电路设计阶段综合检查项目对装置所处环境调查,存在干扰？采用适当措施避免之。掌握装置安装现场电源变化和温度变化范围，根据此进行设计接通和断开负载、加载、卸载及调试时产生的浪涌是否能损坏集成电路？若存在要克服。输出电路有大电容时，有无防止冲击电流和过电压等措施。几个带电流源的集成电路是否采用了“与”接线？若有时更换方案VCC电路短路时是否有保护功能？—短路保护装置2023/2/527通-断电源时是否产生尖峰脉冲？若有要采取措施。电源方面的检查项目电源电压波动是否超过规定值？电源瞬时变化时，电子设备的工作是否稳定？连续运行时是否有局部温升现象？集成式电源电路和运算放大器等是否发生自锁现象？对集成电路于开关动作时产生振荡是否已有预防措施？集成电路的输出是其他电路的输入时，其输出电平超过要求值？输入输出接口的电平是否匹配？2023/2/528对集成电路的不用输入端是否作了适当处理？若不加处理，任凭其开路，会起天线作用把外来噪声接收进来。集成电路器件检查项目高电平负载电阻和低电平接地电阻值是否适宜？对集电极开路的集成电路，其输出端连接TTL和晶体管时，为保证噪声容限，应该在Vcc线之间接入上拉电阻，阻值与扇出数有关，大致为1~10k。低电平接地电阻的大小必须使输入电平保持为低电平。时钟脉冲和其他工作波形是否正常？务必保证其前后沿的陡度、脉冲宽度。触发器的触发脉冲是否超过必要宽度？否则在触发脉冲输入期间接收干扰信号而发生错误翻转。单稳态触发器是否有防误动作的有效措施？否则，有窄干扰脉冲时会改变状态，可接入积分电路，消除高速噪声。信号波形的检查项目2023/2/529每块印刷电路板的Vcc-GND之间是否接有旁路电容？降低印刷电路板内部的电源阻抗。印刷电路板的检查项目印刷电路板连成系统后调整工作要充分。在设备运行过程中，在拔插暂时不用的印制板时是否会对其他电路板产生影响，或者是否会引起别的故障？多块印制板地线之间存在电位差否？电位差越小，抗干扰度越高屏蔽线外层和地线是否形成两点或两点以上的多点接地状态？应为一点接地。信号线是否靠近动力线？距离越近越容易受到静电感应和漏电流的影响。交流中线（交流地）是否与数字设备机壳、机柜等的接地线相联接？交流地与直流地必须严格分开。否则会通过回路阻抗引入干扰。2023/2/530双列直插式集成电路的引脚端子是否弯折或被弯折过？组装操作的检查项目装配时集成电路的各个引脚是否有应力？电烙铁是否漏电？最好使用15W烙铁，铁别注意其分布电容的大小。装配作业中使用的钳子、螺丝刀等工具是否被磁化？定期去磁。印刷电路板设上是否有跨接焊桥或划损部分？仔细检查印刷电路板。集成电路器件是否落入静电形成的高电场？特别对MOS集成电路或场效应管，焊接钱先短接，焊接完后在剪去引脚线。集成电路引脚的焊接温度是否已控制在260度以下？每个焊点的焊接时间是否保证在10s以内？热浸焊最佳。2023/2/531模拟放大电路是否设计在线性范围的中心点附近工作？补偿电压调节电路和偏压电路的投入是否适宜？补偿电压和偏压设置一定要正确。可调部位的检查可台部分设定位置是否有明确指示并且是否固定？可调部分要指示明确，固定牢靠。否则振动会引起误差，甚至错误。印刷电路板上安装集成电路、电容器、电阻器等用的安装孔是否适宜？安装孔大小、孔与孔之间距离的远近都与器件引线的长短有密切关系，引线长短会改变电感的电阻值。双面印刷电路板的接线通孔不能和集成电路的安装孔使用同一个孔。集成电路、电阻器、电容器的安装孔与双面板的通孔要分别设置。印刷电路板的板材是否能承受一定的机械应力？1~2年后印刷板弯曲试验时经常出现器件松动和配线不稳定，是造成误动的原因。工艺设计方面的检查2023/2/532电子控制设备的噪声及特点常见噪声电网噪声信号传输线噪声直流电源噪声瞬变噪声静电放电噪声其它噪声2023/2/533常见噪声噪声种类噪声分析方法电控设备及系统噪声分析2023/2/534噪声源对电控设备而言：噪声总是发生在电流和电压剧烈变化的部位，即电荷剧烈移动的部位。所以躁声源可分为：放电躁声源、浪涌躁声源、震荡噪声源。常见噪声源放电噪声源雷电、静电、蜂鸣器、电动机的电刷跳动、电火花加工机床、大功率开关的触点。浪涌躁声源交流系统中，大型旋转机械电动机起动电流、电炉或白炽灯的合闸电流、开关调节器的导通电流、晶闸管功率控制设备等。直流系统中：直流继电器、数字电路开关元件、汽车点火器等高频振荡噪声直流-直流变换器、开关电源、无线电收发两用机2023/2/535源的性质自然噪声源、人为噪声源（可预见还是不可预见型）噪声源分析方法源的位置设备内部、外部，浸入点：电源（脉冲型、持续型）、信号、静电放电。欠压、过压、波形畸变是持续型干扰。传递方式沿导线传递、空间辐射。波形是谐波、脉冲还是杂乱波。作用方式是对称、不对称（即是常模噪声还是共模噪声）。发生机理是电磁感应、静电感应还是辐射。电流变化产生电磁感应和辐射；电压变化产生静电感应和辐射。2023/2/536动力线浸入的传导干扰电控系统噪声分析由数据线、通讯线浸入的传导干扰直接混入电子设备的辐射干扰经动力线混入的辐射干扰经数据线、信号线混入的辐射干扰电子设备本身产生的电磁干扰2023/2/537电网噪声脉冲噪声持续噪声谐波噪声抑制方法2023/2/538在高压电网产生的原因1、高压线路中高压断路器对负荷的通断操作。2、补偿电容器组的投切操作。3、发生间歇性电弧。4、变压器励磁电流的切断。5、故障跳闸操作。6、自然雷击。脉冲噪声传播途径1、分布电感、分布电容耦合。2、变压器传导。3、故障时传导。4、接地故障时所产生的强烈电磁场感应。瞬变噪声干扰脉冲特点波形多为重复性振荡脉冲，振荡频率5KHz~10kHz，脉宽：50µs，脉冲重复率：1~100t/s，间峰电压：200~3000V，有效电流：<50A2023/2/539在低压电网产生的原因1、低压线路中低压断路器对负荷的通断操作。2、熔断器熔断。3、断开感性负载，如继电器、变压器等。4、雷电。5、投入补偿电容器组。脉冲噪声传播途径1、分布电感、分布电容耦合。2、变压器传导。3、故障时传导。4、接地故障时所产生的强烈电磁场感应。瞬变噪声干扰脉冲特点德国测量：脉冲噪声，幅值：可达2000V，前沿：可达20ns美国测量：开关负载和雷电是产生浪涌的主要原因，幅值：2500V，单方向脉冲，振荡脉冲：1~2MHz，持续时间：5~20μs。配电网发生概率很高。俄国：电网中正负脉冲噪声的情况基本相同，但其量值随场合不同而异，每昼夜：几百~几千个，幅值：1~1.5kV，宽度：几十纳秒。脉冲间隔分布：指数函数。2023/2/540持续噪声种类1、电压幅值持续地低于正常值的欠电压。2、电压突然短时低于正常值的电压缺口或跌落。3、电压跌落到零并可能持续一定时间的瞬时断电。4、电压幅值超过正常值的过电压。持续噪声产生持续噪声原因1、过载或短路时断路器动作所引起的0.5s以上的停电；2、大型异步电动机起动、熔断器熔断、雷电造成短时扰动；持续噪声特点1、380V电网：幅值可达额定值的+10~-50%;2、过电压较欠电压几率少；3、IBM测试：夏季：1~2次/月，时间达0.3s，全年25~300次出错或停机。4、实验室数据：95%单相，4%两相，1%三相。机械制造厂电网：1次欠电压/2~3小时，幅值40V，时间2s，1次过电压/5~6小时，幅值17V,最长时间0.8s。2023/2/541谐波噪声的产生开关电源、大功率开关、直流-直流变换器谐波噪声谐波特点1、380电网仅有奇次谐波；2、5次-3V，7次-2.5V，9次-0.4V，11次-0.8V，次数越高幅值越低；2023/2/542雷电浪涌1、直击雷：避雷针、避雷器等设施2、感应雷：对设备或线路施加静电屏蔽措施。电网噪声抑制传输噪声1、高频噪声和尖峰噪声—低通滤波和双重屏蔽变压器；2、电压波动—稳压变压器；3、高频加热、电焊机产生的高频噪声—低通滤波（但对励磁用流及超声波产生的噪声效果不明显）。AC220V低通滤波器双重屏蔽变压器稳压变压器控制系统的直流电源交流电网传输噪声的抑制措施2023/2/543信号传输线上的噪声外部噪声外部电场和磁场引起的噪声公共阻抗产生的噪声2023/2/544雷电时的噪声如架空电话线：中等雷电时，信号线上出现20次100V以上脉冲、1次400V以上脉冲。信号线上的外部噪声长线入口处噪声100~300m长线入口：外部脉冲幅值—10V；脉宽—几十纳秒~1秒；频次—几次~几百次；幅度分布—对数；脉冲分布间距—指数。切换电源引发的噪声脉冲干扰：幅值—10V；脉宽—60~400ns；数量—1~300个。电子装置接地点接地点电位差引起干扰：主要由地线与供电回路间的感性、容性、电阻性耦合程度决定。地电位差的频谱宽、幅值可达几十毫伏，最大5伏。2023/2/545电场强度1v/m，较近时10V/m，可产生干扰信号。外部电场和磁场引起的噪声磁场强度据雷击点100m处脉冲磁通密度可达10-3T，相应的磁场强度可达800A/m。脉冲干扰特性脉冲平均幅值：0.4~0.6V；最大值〉20V，平均宽度：250~5000ns，最大值：4~40μs；脉冲束中含1~30个；平均每小时出现100~250次。静电放电静电放电是电场干扰的普遍形式之一，空气相对湿度为30~40%时，人体所带静电电压可达5~10kV。人体触及电控设备时可产生干扰。2023/2/546公共阻抗电源、输入、输出信号之间的共用零线上的分布电阻、分布电感、分布电容。有电流通过时会产生压降，瞬变和高频电路中较严重。公共阻抗产生的噪声集成电路克服集成电路供电线路过渡过程电流引起的噪声，要求：减小导线电感值，电路板网状设计技术；分散供电方式，降低电源线的电位波动。辅助措施：旁路电容—电源入口（钽电容），集成电路（陶瓷电容）、公共阻抗噪声注意集成电路中接地点的选择，尤其是信号接地点的选择。对于功率放大器，负载地线上有大电流，集成电路的地与负载侧地及电源地在同一点接地。2023/2/547电源交流电源直流电源噪声直流电源非稳压电源稳压电源变压器稳压器逆变器电池电源整流电源稳压电源非稳压电源稳压器逆变器电源种类2023/2/548噪声种类1、包含在输出电压中的常模噪声。2、进入电源输入端之间的常模噪声。3、电源和输出之间以及电源、输出与机柜之间所产生的共模噪。4、由开关元件的电磁作用所形成的辐射干扰。5、由变压器漏磁通、配线电感引起的噪声。直流电源噪声抑制措施1、二级管、变压器。2、吸收电路。3、交、直流滤波器。4、屏蔽变压器和机壳。5、工频整流装置—静电屏蔽。6、高频开关电源—线路滤波器。2023/2/549优缺点优点：体积小，重量轻，效率高（60~90）%。缺点：梯形波、谐波噪声大，噪声频域宽，高频辐射严重（固有特性)。开关电源噪声抑制措施减小开关电压差值、增加开关时间、降低开关频率三种措施与开关电源优点相悖。即不能从削弱干扰源的角度出发，而应从抑制干扰的传播途径出发。设置进线滤波器、输出滤波器、旁路电容器、浪涌吸收器、电磁屏蔽、合理布线等措施。2023/2/550特点频谱宽、能量大，对固体组件危害大。瞬变噪声来源感性负载或容性负载快速切换时，电感中的电流、电容中的电压变化快而产生的噪声。切换继电器继电器断电时，直流母线上的瞬变电压峰值可达几千伏，其脉冲功率足以损坏半导体器件。且含有丰富的谐波，它通过导线间的分布电容、绝缘电阻浸入逻辑控制系统，引起误动。切换电容器切换电容器时，产生的脉冲电流在导线上产生明显的电压降，干扰其他电路，使逻辑电路无动作。脉冲电流流过公共地线时，地线上发生的瞬变电压峰值可达几伏。传递方式沿导线传导、空间辐射、互感耦合、分布电容耦合。2023/2/551抑制直流感性负载瞬变噪声的方法1、隔离和滤波措施较难奏效。2、线圈两端并联放电回路，消除噪声源。

1）并联电阻

2）并联放电二极管，耐压值为负载电压的3倍。

3）并联RC支路—R=10~100Ω

，C=0.1~0.5μF4）并联电阻-二级管支路。

5）并联双向二极管或稳压管。3、在触点两端采取措施。

1）触点两端并联RCD支路。

2）触点两端并联稳压管。

3）触点两端并联RC支路瞬变噪声2023/2/552抑制交流感性负载瞬变噪声的方法1、除电源外，其余特征与直流情况相似，措施也相当。2、电阻抑制方式3、阻容抑制方式：4、双向稳压管抑制方式：5、触点两端接电容的抑制方式：6、过零切断开关—交流同步开关—无噪声开关。

瞬变噪声2023/2/553抑制容性负载瞬变噪声的方法1、限流法2、高阻抗源的开关方法。3、简单的电阻限流法。4、改进的电阻限流法，电容放电时经过电阻R，而充电时不通过R。5、采用方法4对晶闸管进行保护。6、电力系统中补偿功率因数的电容不能采用上述方法，而要采用电感法，不过必须注意谐振问题。

瞬变噪声2023/2/554起因两种物质的物体相互摩擦时，正负极性的电荷分别积蓄在两种物体上。工作服和内衣摩擦时发生的静电是人体带电的主要原因之一。静电噪声特点静电放电属于脉冲式干扰，干扰程度取决于脉冲能量和脉冲宽度。传递1、在电子控制设备的信号线或地线上直接放电，造成误动作。2、在电子控制设备金属外壳上放电—最常见，放电电流流过金属外壳，产生电场和磁场，通过分布阻抗耦合到壳内的电源线、信号线等内部走线，引起误动作。通过四种方式形成干扰：电感耦合；电容耦合；辐射电磁场；放电电流在导线上形成的电位差。2023/2/555静电噪声抑制方法1、抑制静电放电

1）避免产生静电—使用抗静电材料；勿穿化纤衣；佩戴金属接地链；环境湿度〉40%。

2）提高电子设备表面的绝缘能力。2、抑制静电感应

1）缩短信号线，减少外露面积；

2）降低电路阻抗；

3）信号线采用屏蔽线；

4）整个系统置于屏蔽罩内；

5）线间屏蔽，防止串扰。

6）采用差动输入输出电路，减少共模噪声的影响。3、抑制电磁感应

1）系统远离有放电感应的部位；

2）信号线与有感应电流的导线相互垂直；

3）缩小信号回路的环流面积，采用对绞线；

4）加粗设备接地线，信号线与接地线平行；4、抑制传导耦合

1）缩短公共阻抗部分的导线长度；

2）机柜接地与系统接地分开；

3）禁止使用串联型接地方式；

4）提高电子设备自身的抗噪能力（线路滤波器、屏蔽等）

2023/2/556其他噪声开关触点噪声冲击电流噪声印刷板辐射噪声机动车点火噪声晶闸管噪声2023/2/557起因运行时产生高次谐波，使电源波形畸变，产生300kHz以上的高频噪声—电网污染源。晶闸管噪声特点经频谱分析知：谐波在50~500kHz时，高次谐波幅值与频率成反比；当谐波在1~5MHz时，高次谐波的幅值与频率平方成反比。对中波影响大，对短波影响小。低频噪声抑制1、污染源：交流开关、轧钢机、电气化铁路直流装置、电炉交流控制等，低频区高次谐波电流大。危害：波形畸变、电源输出电压低、电源所接变压器、电动机、补偿电容发热，触发器工作混乱、控制失控。2、通信线路远离晶闸管装置，置于钢管、铜管、铝管内。管壁越厚、导电率越高、高频屏蔽效果越好。3、增加整流装置的整流相数，多相控制，谐波下降。4、电源侧接入LC谐振滤波器，削弱5、7次谐波。2023/2/558晶闸管噪声射频噪声抑制1、500kHz~5MHz的高频噪声处于调幅广播频带，形成射频干扰（RFI），部分高频能量除输给输入输出线路后向空间发射，干扰电力线附近的电信设备（传导RFI），部分由晶闸管直接向外发射，浸入附近的无线电，形成辐射RFI。2、抑制晶闸管电流上升率di/dt，在晶闸管支路中串入电抗器或磁环，可得到10dB的抑制效果；晶闸管阴阳极之间并联RC，抑制关断时的振荡，削弱RFI。3、装置的输入输出线串接高频滤波器，配置正确时，可得到20~60dB的衰减效果。4、对产生RFI的设备和导线用金属网予以屏蔽。2023/2/559开关触点噪声起因触点切断交流、直流感性负载时，产生浪涌电压和火花，即放电现象，还有电动机的电刷回路也产生放电，这是产生火花噪声的代表。电极转动时电刷与整流片接触处的电流时通时断，形成过电压和过电流，产生干扰，过电压幅值超过气隙击穿电压时，放电，火花形成。特点过电压幅值超过数千伏，高次谐波频率高达5MHz。抑制1、低频高压噪声：静电屏蔽—抑制静电耦合传递2、高频噪声：前后沿很陡的脉冲，线路滤波器或屏蔽线—抑制其辐射传递。3、触点：开关量信号—施密特触发器，利用其大时间常数来消除触点跳动的影响。2023/2/560冲击电流噪声起因特点利用开关器件闭合感性负载，如白炽灯、电动机、变压器，冲击电流有时可达额定电流的6~10倍，向微机系统供电的开关型调压器冲击电流可达40~70A，白炽灯短时可达10~15A。抑制1、恒流源供电法：负载阻抗变化对负载电流影响不大。2、串联电感法：适用于容性负载，限制电流上升率。3、两级操作法：适用于重负载电路，电源接通瞬间，继电器接点并联限流电阻起限流作用，合闸后，该接点闭合，达到正常运行。2023/2/561印制板辐射噪声起因特点视频信号（CRT），30MHz~1GHz，峰值高，强辐射，彩色CRT较黑白CRT更强。视频信号辐射噪声大多发生在所用的印刷电路板上。传递途径1、印制板中信号经接地回路传送到机壳，引起谐振，由机壳向外辐射强烈的噪声。2、印制板中的信号同时经过信号电缆向外辐射噪声；3、印刷电路板本身也直接向外辐射噪声。抑制措施1、是用多层印刷电路板，结构上屏蔽，减少向外泄漏噪声。2、单层印刷电路板的“满接地”，即加粗地线。3、置铝板、或铁板于印刷电路板背面，等价多层印制板的效果。2023/2/562常用的抗干扰元器件电容器电阻器浪涌吸收器滤波器变压器导电塑料光导纤维2023/2/563电磁兼容设计的三项原则原则1、抑制噪声源的措施—积极抗干扰措施2、切断噪声传递途径—消极抗干扰措施3、降低受扰设备噪声敏感度—预防性抑制干扰措施贯穿过程设计阶段—试制阶段—生产阶段—现场安装—调试阶段—投产运行—生产维修。各阶段侧重解决的问题和采取措施的重点不同，但相互关联常规衰减噪声措施1、吸收浪涌电压：二级管、压敏电阻等2、隔离电源噪声：隔离变压器。3、滤除干扰：线路滤波器。4、旁路、吸收、隔离、去偶：电阻器、电容器、电感元件组合。5、新抗干扰措施：光导纤维、导电塑料2023/2/564电容器极限特性模拟电路中应用数字电路中应用应用中注意事项种类及选用2023/2/565电容器简介作用电子线路中不可短缺的无源元件，在瞬变过程中它可以充放电，所以可以实现信号的耦合、微分、积分、滤波作用，还可实现对干扰信号的去偶和旁路。说明1、介质损耗：D=ωCRe

，越小越好，f<100kHz时，宜采用有机薄膜介质电容，f>100kHz时，宜采用陶瓷或云母电容。损耗大时，电解电容发热。2、Ri，电容器储能性能的重要参数，〉103MΩ

。3、Le，高频旁路时的重要参数，陶瓷和钽电容Le值小。4、R1C1，吸收特性，即电容器自充电现象，产生干扰。有机薄膜电容介质吸收现象不明显，聚苯乙烯电容性能更好。LeReRiR1C1CC-静电容；Le-等效串连电感；Ri-绝缘电阻；Re-等效串联电阻；R1C1-介质吸收因子。2023/2/566电容器种类容量1、固定电容器2、可变电容器3、微调电容器使用频率1、高频电容器；2、低频电容器。1、纸介电容器；2、有机薄膜介质（如聚酯树脂、聚苯乙烯等）电容器；3、云母电容器；4、陶瓷电容器；5、玻璃电容器；6、铝电解电容器；7、钽电解电容器；8、气体介质电容；9、液体介质电容器。材料2023/2/567种类优点缺点注意事项铝电解电容器容量大、体积小、价格便宜电感大、限用于低频、有极性额定电压80%左右使用钽电解电容器阻抗低、较铝电解电容使用频率稍高，对时间、温度、冲击等都较稳定成本高、有极性纸介聚酯树脂电容器较钽电容的阻抗小无大容量产品云母、陶瓷电容电感和串联电阻非常小、稳定性特别好耐瞬变电压能力弱，容量小聚苯乙烯电容器串联电阻非常低，性能很好成本高、容量小常用电容器的特点2023/2/568电容器极限特性工作电压云母、钽、聚苯乙烯电容工作电压为50%额定电压时，故障率大大降低。电解电容、金属纸介类电容工作电压应接近额定电压，若较额定电压低很多，损耗增大，故障率增高。钽电容器噪声抑制元件，置于印刷电路板上。环境温度要适当，60度的环温较25度环温故障率增高2~10倍。采取措施降低环温。温度2023/2/569电容器在模拟电路中应用运算放大器常与其他电路供电源，电源线长，阻抗大，高频时易产生振荡。正负电源与地之间并联0.1~1μF

陶瓷电容，缩短电容引线。若为高速脉冲，也可使用钽电容旁路。高增益放大器这类放大器在高、低频时都易发生振荡，可用稳压电源抑制振荡，另外也要增加去耦电容。电源线公共阻抗易形成反馈造成振荡，应根据振荡频率可以在电源线中断开接入50Ω

电阻，正负电源线之间再接入0.1μF

陶瓷电容去耦，抑制振荡。功率放大器2023/2/570电容器在数字电路中应用噪声产生条件对于TTL电路，动作速度5~10ns，在瞬变电流和公共阻抗（电源和地线之间存在电阻电感）作用下，会产生开关噪声，导致数字电路产生误动作。被保护器件触发器、移位寄存器、计数器等通电时需要复位的器件，对RS触发器的所有输入端和地之间都应接入陶瓷电容器，增强抗噪能力，预防误动作。每个集成电路都接入高频特性好的旁路电容器（0.01~0.1)。用于抑制开关噪声和电源尖峰电流。在印刷电路板的电源入口接入10~50μF

钽电容。抑制措施2023/2/571开关噪声波形2023/2/572使用电容器时的注意事项注意一务必缩短电容器的引线，因为电容的阻抗并不随频率的升高而降低，而在其谐振频率f0

时最低，高于f0

时呈感性，低于f0

时呈容性。注意三高低频电容必须分开布置，钽电容对低频效果好，而陶瓷电容对高频效果好，所以前者应安装在电路板电源入口处，陶瓷电容应布置在各集成电路的入口处。在设计印刷电路板时，陶瓷电容器的安装孔距必须与电容器的实际孔距一致，否则电容器的引线就会加长，增加了电容器的电阻和电感。注意二注意四旁路电容器的位置较缩短引线更为重要，必须布置在每个集成电路的VCC

和GND的入口，若置于远离集成电路的VCC

和GND之间，也是无济于事的。2023/2/573印刷电路板电源与集成电路的配线导线连到此处导线连到此处2023/2/574电阻器剩余阻抗与补偿噪声降额应用噪声抑制种类及噪声2023/2/575电阻器种类和噪声功能1、固定电阻器；2、可变电阻器噪声起因热噪声和电流噪声是电阻器的必然结果，这是由于电阻体内载流子浓度变化而导致导体电子无规则热运动而产生的。噪声越小，电阻性能越好。k-波耳兹曼常熟；T-绝对温度；B-噪声带宽；R-电阻值。热噪声电压大小与带宽和电阻值方根成正比，与材料和形状无关，但电流噪声与电阻结构有关，即同一阻值的碳膜电阻和金属膜电阻，尽管材料不同，但热噪声相等，而电阻器的性能随制造方法而异。按电感分量：绕线型〉薄膜型〉合成型按热噪声：绕线型<薄膜型<合成型电阻功率越小噪声越大，噪声（1/2W)=3噪声（2W)1、绕线型；2、薄膜型；3、合成型材料体积、使用场所、噪声性能、额定电压、温度系数、额定功率。考虑指标2023/2/576剩余阻抗和补偿措施剩余阻抗一个电阻通过交流电流时，在一定频率下呈现出电感性或电阻性，从而使电子电路的工作状态发生变化。等效电路如下图所示，R=特性最好,R>呈容性，R<呈感性。这时的电容叫分布电容，电感叫剩余电感。可见，电阻设置不妥，会使其频率特性发生变化。采用电阻频率特性补偿电路，呈容性时接入电感电阻补偿，呈感性时，接入电阻电容补偿，这种方法不常用，只有一些精密电路，而且噪声频率已知时方可采用，最妥的办法就是慎重选择电阻的类型和阻值，高阻下不可通过频率较高的电流。补偿措施2023/2/577电阻器的降额使用降低功率使用电阻工作时产生功耗—周围温度升高—改变自身电阻值—电子电路精度降低。一般额定功率为使用功率的50%，特别精密的电路额定功率为使用功率的30%。脉冲负载时，绕线电阻的额定功率为使用功率的40%，碳膜、金属膜电阻的额定功率为使用功率的20%。尽管一般的电子电路设计时不将电压作为电阻设计的主要因素，但也必须考虑它的实际耐压或者实际压降，一般情况下，电阻的额定电压应该为最高使用电压的75%。在高压电路中，考虑尘埃和温度因素，额定电压应该为最高使用电压的50%。降低额定电压高频电路中，由于分布电容影响，选用阻值低、体积小的电阻，对于绕线电阻，要尽量选择分布电容小的电阻。长期温升超过允许值时，故障率增高，所以不论对于何种电阻，降低负载使用，会降低其实际温升，只要表面温度小于40度，基本不会使其故障率升高。降低频率温升2023/2/578用电阻器抑制噪声反射噪声抑制印制板上三总线上出现阻抗不匹配时，会产生多次反射噪声信号、波形畸变，可在信号线上接入上拉电阻，提高其抗干扰能力，另外TTL电路和CMOS电路相联时，也要考虑其电平的不一致性，需要进行转换。白炽灯点亮时会产生冲击电流，采用驱动管与电阻并联开控制白炽灯，它可使灯不亮时，电阻上流过暗电流，其值约为灯亮式的1/5，达到限制噪声的目的。冲击电流噪声两级晶体管之间的线路电感会导致减幅振荡，可以接入阻尼电阻加以抑制，这样接入后，后级晶体管的波形会大大改善。减幅振荡2023/2/579浪涌吸收器性能比较选择方法噪声抑制浪涌吸收器种类注意事项2023/2/580

器件项目压敏电阻新型半导体雪崩二级管响应时间25ns~2μs5ns漏电流200~1000μA5μA偏移20~30%5%~10%可靠性短路型且性能低不会疲劳压敏电阻和TRS的性能比较2023/2/581浪涌吸收器的种类浪涌电压电流浪涌电压（电流）：主电路在工作过程中由于外部原因导致出现较正常工作电压高许多倍的瞬时电压（电流）。经常见到的有雷电浪涌电流和开关浪涌电压。开关接通或断开电感负载、继电器线圈、变压器一次侧时，特别是切断空载变压器和继电器线圈时最为严重。6V继电器线圈断开时可产生300~600V电压，干扰严重产生原因RC电路吸收浪涌的能力由R、C的数值确定，R=25~50%线圈电阻，C=L/RRL(F)，RL负载的直流电阻二极管吸收开关断开时在电感两端产生的感应电压，响应速度慢，耐涌能力几安硒整流器通常每片耐压60V，耐涌电流10A/mm2,可根据实际情况任意组装,体积大放电器用充气放电管中的气隙放电来吸收浪涌，响应快，当放电期间呈短路态。氧化锌压敏电阻依氧化锌为主体材料，加入适当的氧化铋，用陶瓷工艺制成，电压非线性系数较大，耐浪涌能力强，电压范围宽，响应速度快，漏电流小，成本低。雪崩二级管过电压钳位器件，利用大面积硅圆锥P-N结的雪崩效应来实现过电压钳位，响应速度极快，漏流小。2023/2/582吸收浪涌电压的方法2023/2/583浪涌吸收器的性能压敏电阻的电阻值随电流的增减或极性的不同而改变，其特性为：I—流经压敏电阻的电流，V—压敏电阻两端的电压；C—压敏电阻常数；α—非线性系数。非线性系数越大，压敏电阻器越好，耐浪涌电流值和耐浪涌能量值代表该器件吸收浪涌的能力，这两个参数的值越大，吸收浪涌的能力越强。2023/2/584压敏电阻的选择方法安装位置设备的输入部分—因为很多浪涌都是经过电源线或信号线浸入设备内部的。可以测量，但很复杂，经过统计，在频率10~150kHz，线路呈感性，随着频率升高，阻抗也升高，频率大于150kHz，线路与地线间的变化范围10~300Ω

，线间阻抗为10~200Ω

，由此可见，电源线路的阻抗设定以50~200Ω为宜。线路阻抗确定1、限制浪涌电流压敏电阻钳位电压应低于受保护设备的耐压值；2、所选压敏电阻的工作电压应大于受保护设备的工作电压；3、压敏电阻的能量E=VZIZt,VZ钳位电压，IZ浪涌电流，t浪涌电流为标准雷电浪涌波形时，20μs压敏电阻选定2023/2/585浪涌吸收器的应用继电器线圈两端并接RC电路，要避免振荡，须满足

R0—直流电阻变压器二次无载时，一次断开会在二次产生浪涌电流，在二次并接双向浪涌吸收器。变压器一次侧配电线路存在电感，当负载电流为脉冲时，在线路中会产生浪涌，它会形成串扰信号，要在线间并接钳位二极管和电容组成的吸收装置。线路串扰开关电源时，由于电路线间的分布电容及变压器绕组的漏电感都会导致浪涌电压，应在大功率晶体管的发射极和集电极间并入高速钳位器件。功率管2023/2/586应用浪涌吸收器注意事项1、雷电浪涌能量难以估计，一般应在浪涌吸收器进线串接熔断器。2、压敏电阻上通过较大电流时，其钳位电压可能达到2倍线路电压，若压敏电阻布置于印制板上，那么要注意位置安排。3、并接于线-地之间的压敏电阻漏电流会引起漏电保护误动作，所以要注意选择漏电流的大小。除此之外，线路打压时要注意等级选择。4、浪涌吸收器与被保护的的电子设备之间的引线要尽量的短，而且所包围的面积要尽量的小，即要装在浪涌发生源的最近处。5、应注意容性负载充电时因谐振引起的电压升高也会使浪涌吸收器误动作，所以要注意浪涌吸收器的选择。2023/2/587滤波器线路滤波器特性评价选择与使用滤波器种类滤波器结构滤波器应用2023/2/588滤波器种类作用由电阻、电感、电容或有源器件组成的选择性网络，有选择性地衰减输入信号中不需要的频率分量。滤波器特性包括：额定电压、额定电流、绝缘电阻、体积、重量、温度、频率特性，而最重要的就是其频率特性，即插入衰减随工作频率的不同而变化的特性E1、E2分别为滤波器滤波前后的电压大小。滤波器特性1、低通滤波器：无衰减传低频、阻高频信号2、高通滤波器：无衰减传高频、阻低频信号3、带通滤波器：无衰减传规定频带内、阻两端的信号4、带阻滤波器：只阻规定频带内信号，传其他频带信号滤波器种类2023/2/589低通滤波器电容滤波器可以是单独一个电容，也可以是电容和电容的组合，还可以是电容和电阻的组合，他既可以滤除电源线间的常模噪声，也可以滤除电源和地线之间的共模噪声，同时还可以滤除电源噪声以及触点断开时的火花。插入衰减可以是一个线圈，也可以是两个线圈，他是利用在某频段的高阻特性进行滤波的。电感线圈有两种，即常模扼流圈和共模扼流圈。插入衰减电感滤波器L型、П型和T型低通滤波器，是由电容和电感不同组合而成，L型由一个电感和电容组成，这种滤波器可以级联，获得宽带内良好的滤波效果，比较常用。L型插入衰减其他低通滤波器2023/2/590其他滤波器高通滤波器高通滤波器应用不如低通广，但如果需要滤除交流分量或低频外特定分量的话可以选用，只要将低通滤波器中的电感换成电容，将电容的地方换成电感就变为高通滤波器。插入衰减计算办法相同。用来抑制交流线路的谐波干扰，是处理晶闸管所产生谐波的有效措施之一。典型结构为双T滤波器，对于频率为的输入信号，输出电压为零，即衰减程度最大。带阻滤波器利用LC谐振特性所构成的滤波器，接在输电线上或电子设备的输入或输出端，能控制晶闸管装置产生的谐波干扰，减小谐波电流。LC谐振频率为谐振滤波器无源滤波器是由无源元件组成的，体积大；使用晶体管等有源元件组成的滤波器，滤波效果好，即使电源和负载阻抗很低时，衰减也可达到30dB。有源滤波器2023/2/591带阻滤波器的电路结构2023/2/592交流谐振滤波器2023/2/593线路滤波器电源线路滤波器接于交流电路以电源频率为通带的低通滤波器，抗常模干扰的滤波器采用电感为饱和磁通密度高或磁损大的金属粉末磁芯为好，电容器采用耐压较高的金属纸介电容器。抗共模干扰的电感多采用共模扼流圈，电容器与上相同对于交流信号电路：RC元件、LC元件、有源元件构成低通、高通、带通、带阻滤波器。对于数字信号电路：电阻性铁氧体磁珠、陶瓷电容、或组合体。信号线路滤波器2023/2/594线路滤波器特性评价方法美国MILSTD220A；日本JISC6904标准规定。测量方法根据上述两个标准规定，不接入滤波器时的测量输入条件为100dB，美国标准规定测量阻抗为75欧，日本标准规定测量阻抗为50欧。静态插入衰减动态插入衰减的测量与静态测量插入衰减的测量不同，它必须在一定外部条件下进行测量，才符合实际情况，即要施加一定的模拟条件才可以测量。动态插入衰减2023/2/595线路滤波器选择和使用特性要求1、要求频带内，对共模和常模干扰具有较大的插入衰减；2、电源线和地线之间的漏电流小；3、耐压高；4、最大电流时压降小，5、额定电流时温升小。1、选择前调查噪声的频率范围，了解线路的使用环境，如电压、电流、温度、湿度、振动、冲击强度等。滤波器的漏电流尽量小。2、对不接地的设备，在印制板下方设置接地板，通过接地板可以使滤波器接地，这样可以防止共模噪声，接地板对电磁干扰还起屏蔽作用。3、滤波器应该装设在离设备电源入口尽量近的地方，不要让未经过滤波器的电源在设备柜体内迂回。4、滤波器输入输出线应于靠近地电位的地方（如接地板）以减少耦合，并且勿形成回路。输入输出要切实分开。5、滤波器接地点应该以最短距离连接到柜体上，最好将滤波器外壳直接安置在设备的柜体上，否则效果较差。6、据柜体较近的躁声源如照明、电磁开关应分开供电。注意事项2023/2/596噪声标准频率（MHz)允许值（dB/μV）CISPR（A类）CISPR（B类）准峰值平均值准峰值平均值0.15~0.2837070570.2~0.5796666530.5~5736060475~3079666653传导干扰电压CISPR-国际无线电干扰特别委员会，A类：工业计算机类设备。

B类：家用计算机类设备。2023/2/597频率（MHz）A类（μV

）B类（μV

）0.46~1.610002501.6~303000250FCC的传导干扰电压CISPR-国际无线电干扰特别委员会，A类：工业计算机类设备。FCC-美国联邦通讯委员会，B类：家用计算机类设备。2023/2/598频率（MHz)允许值（dB/μV/m）CISPRFCCA类(30m)B类(10m)A类(30m)B类(10m)30~8830303010088~230353550150230~1000373770200辐射极限值CISPR-国际无线电干扰特别委员会，A类：工业计算机类设备。FCC-美国联邦通讯委员会，B类：家用计算机类设备。2023/2/599常用滤波器的典型电路C1、C2为薄膜电容，L1只能滤去少量共模噪声，这种结构的滤波器效果甚微，达不到FCC要求C3、C4能滤射频干扰，对共模和常模噪声都有作用，因L1小，低频效果差，L1换为8mH时，再选高频电容，能达到FCC要求两个电感L1、L2，对共模和常模噪声都有较好的滤波效果，C3、C4能滤进线干扰，能达到FCCA类要求，L1、L2换为6mH时，滤波效果更好两个电感L1、L2均为8mH，对共模和常模噪声都有很好的滤波效果，C3、C4能滤进线干扰，能达到FCC的A类的极限要求。此处加一电感2023/2/5100噪声滤波器的应用电动机噪声不仅可以抑制带换相器电机的噪声，而且还可以抑制磁盘驱动器的噪声，这种滤波器有三种：1、线-地间接电容；2、常用滤波器结构；3、常用结构加共模扼流圈。L型、T型、П型滤波器，其中П型滤波器最佳，它不仅能衰减外来噪声，而且能防止开关电源产生的噪声反馈给交流电源线路。开关电源噪声磁芯式数字量数据线路滤波器，国际市场上有成品，基本结构：闭环磁芯，用高磁导率，宽频带和大损耗角的材料制成。信号传输线穿过磁芯，信号线及其回线要成对地穿过磁芯，是信号电流代数和为零，这样能很好地发挥共模扼流圈的作用。见图静电噪声见图，低频噪声—100μF电容与1mH铁粉末磁棒电感线圈；高频噪声—6800pF*2陶瓷电容和6mH铁氧体共模扼流圈，同时并接两个0.1μF薄膜电容；结果—效果颇佳。直流电源噪声2023/2/5101抑制电源噪声滤波器图此处应为6mH2023/2/5102数据线路滤波器图2023/2/5103变压器铁磁谐振变压器防雷变压器抑噪变压器电源变压器2023/2/5104电源变压器属性1、静止感应电器，通过电磁感应完成同频电能转换。2、噪声源之一，但通过一定措施可以降低，以下讨论内容不是变压器本身的抑噪技术，而是通过它如何抑噪。1、变压器一次绕组采用平衡绕制工艺，减少分布电容，从而减少共模噪声的影响。2、副边在多绕组的情况下，大电流绕组靠里绕，小电流绕组靠外绕，可改善噪声衰减特性。3、在变压器的一次和二次绕组间增加静电屏蔽层，并降低屏蔽层的接地阻抗，可提高噪声抑制效果，但这种方法只能抑制低频共模噪声和微量高频共模噪声。4、多层屏蔽变压器，除原副边间屏蔽层外，原边和副边分别增加屏蔽层，并且通过铁芯一点接地。电源变压器的抗干扰措施2023/2/5105其他抗噪变压器铁磁谐振变压器这种变压器铁芯结构特殊，铁芯处于饱和状态，输入电压变化引起输入电流，即谐振电流变化很大，一次、二次绕组漏电感两端产生与输入电压同相位的电压，如果输入电压降低，漏电感两端产生与输入电压相反的电压，即漏电感起到补偿作用，从而使输出电压变化很小。防雷变压器是由带静电屏蔽的隔离变压器、避雷器、浪涌吸收器和电容器构成的整体装置。静电屏蔽层吸收或反射从一次侧浸入配线和地间的雷电浪涌；雷电浪涌所产生的线间异常电压被避雷器和浪涌吸收器吸收；二次侧的电容可进一步衰减传到二次的剩余浪涌峰值；这种变压器的抗噪能力非常强。防雷变压器它是绕组和变压器整体都有屏蔽的多层屏蔽变压器，它的结构、铁芯材料、形状以及线圈位置都比较特殊，它可以切断高频噪声漏磁通和绕组的交链，从而使常模噪声不能感应到二次侧，所以它既能切断共模噪声，又能切断常模噪声。切断噪声变压器2023/2/5106防雷变压器2023/2/5107模拟电路的噪声抑制技术一般措施运算放大器模拟检测装置模数转换器晶体管开关电源串联型直流稳压电源高频噪声抑制2023/2/5108模拟电路抑制噪声措施注意事项1、器件布置不能过密；2、散热条件好；3、分散设置稳压电源；4、减少电磁耦合；5、减小公共阻抗值；6、一点接地。1、增加接地的金属屏蔽；2、远距离传送信息输入输出线应有良好的接地屏蔽，特别是柜体电位应与传输线电位一致；3、缩短信号线长度；4、减小电路阻抗；5、实行全系统屏蔽。静电感应噪声1、信号线远离电力线；2、不能远离时，要使两种线的走向相互垂直；3、施加电磁屏蔽。强磁场干扰它来自高频装置、火花放电等，应以隔离噪声传递路径为主要措施，施加屏蔽层。电磁波噪声浪涌吸收器、线路滤波器、信号输入滤波器等浪涌噪声2023/2/5109运算放大器振荡抑制运算放大器可能出现输出振荡现象，克服方法：1、输入施加阶跃量，观察输出，调节参数使输出无振荡；2、实际负载的实际电容量要小于允许值；3、晶体管温度特性1、输入端反并联二级管（抑制异常输入电压，防静电）；2、低通滤波器（抑制高频电磁感应）；3、信号变压器（抑制高频共模噪声）。输入噪声抑制1、低频弱信号采用一点接地，即各接地点通过连接线统一连接到系统地。2、宽频带运放采用平面接地（LM318），即将印刷电路板的一层专门设为地。接地方式比较器是模拟量和数字量信号接口部分的器件，由运放构成比较器要注意：1、输入要设保护（过压）；2、输出设保护（限流电阻、压敏电阻等）3、防干扰误动作（滞后比较器）。比较器2023/2/5110模拟检测装置噪声抑制小信号传送1、提高传送的信号电平；2、抑制传送线上的交流噪声（如采用差动输入放大器-共模噪声）；对非线性传感器信号（如热敏电阻）常采用线性化电路或对数型、指数型等放大器作函数变换，变换后对其所含噪声采用积分型模—数转换器，并在非线性放大电路输出接入低通滤波器。非线性信号检测温度的放大器可采用电压-频率变换器或直流-直流变换器获得数字量或模拟量，开关噪声会引起温漂，措施：1、采用旁路电容器，形成超高速脉冲噪声限制器。2、用场效应晶体管构成交流放大式温度变换器。温度检测抗干扰安装配线不合理会产生特殊噪声，如1、自生静电，信号电缆与物料摩擦会产生高压静电，它会通过测温电阻放电损坏传感器。2、强电磁噪声—屏蔽措施。，特殊噪声抑制2023/2/5111模数转换器噪声抑制考虑问题1、减小电源电压波动，保持基准电压稳定。2、输入端设置钳位二级管，防止输入过电压。3、数、模电路零点分开。1、减小积分电容的误差，提高器稳定性。2、电源频率要与A/D转换器的设计频率匹配。3、A/D芯片并接旁路电容，降低电源的高频阻抗。4、增加输入低通滤波和阻抗匹配措施。注意事项1、输入端接入共模扼流圈，抑制外部传感器引入的高频噪声。2、光电隔离措施。3、并接输入电容，降低输入端对高频噪声的响应能力。多路转换器2023/2/5112晶体管开关电源噪声抑制特性1、体积小、效率高，应用广泛；2、既产生低频传输噪声，又产生高频辐射噪声；3、既有共模形式噪声又有常模形式噪声；4、既是噪声源，又易接受外来噪声。1、变压器、静电屏蔽—效果不明显；2、缩短连接线、双绞线、器件配置—一定程度上降噪。常