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低噪声放大器抗干扰的基本措施

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2020-03-03 10:35    浏览量:
     1:形成干扰的因素 形成干扰的因素有3个:
     噪声源,即向外发送干扰的源;
     噪声的耦合和辐射,即传递干扰的途径;
     受扰设备,即承受干扰(对噪声敏感)的客体。
     一个放大器在工作环境中会受到不同的外部干扰,它们可能为来自电源的干扰、空间电磁场的干扰,以及地线的干扰等。这些干扰有时会达到相当严重的程度,在强度上远远超过器件内部的固有噪声,从而会严重妨碍对微弱信号的放大。因此,一个低噪声放大器不仅要尽量降低内部噪声,而且要很好地抑制外部干扰。
外部干扰按性质可分成工频干扰、脉冲干扰、电磁波干扰、地线干扰等形式。外部干扰与器件内部噪声不同,这种干扰大多来源明确,并且通常具有一定的规律及传送的途径。采取适当措施就可能消除各种外部干扰。
     2:一些抑制噪声和干扰的基本措施 为保证电子系统或电路在特定的电磁环境中免受内外干扰,必须从设计阶段便采取以下3个方面的抑制措施。
抑制噪声源,直接消除干扰原因,这是应该首先采取的措施。
     消除噪声源和受扰设备之间的噪声耦合和辐射,切断各类干扰的传递途径,或者提高传递途径对干扰的衰减作用。
     加强受扰设备抵抗干扰的能力,降低其对噪声的敏感度。
     在众人和编辑多年积累的经验中,有很多种有效抑制干扰的好方法。例如,对噪声源可以采用滤波、阻尼、屏蔽、去耦等手段;对噪声传递途径可以采用隔离、屏蔽、阻抗匹配、对称和平行配线及电路去耦等多种措施;对受扰设备可以采用提高信噪比、增大开关时间、提高功率等级、采用精密电源和信号滤波等多种方式。
一些抑制噪声和干扰的基本措施如下所示。
     1:滤波 滤波器是由集总参数或分布参数的电阻、电感和电容构成的网络,用于把叠加在有用信号上的噪声分离出来。用无损耗的电抗元件构成的滤波器能阻止噪声通过,并把它反射回信号线;用有损耗元件构成的滤波器能将不希望的频率成分吸取掉。设计滤波器时,必须注意电容、电感等元器件的寄生特性,以避免滤波特性偏离预期值。滤波器对抑制感性负载瞬变噪声有很好的效果,电源输入端接入滤波器后能降低来自电网的电磁干扰。在滤波电路中,还可以采用专用的滤波元件,如穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环,它们能够改善电路的滤波特性。
     2:屏蔽 屏蔽是指通过各种屏蔽物体对外来电磁干扰的吸取或反射作用防止噪声侵入;或相反,将设备内部辐射的电磁能量限制在设备内部,以防止干扰其他设备。用良导体制成的屏蔽体适用于电屏蔽;用导磁材料制成的屏蔽体适用于磁屏蔽。屏蔽体类型很多,有金属隔板式、壳式、盒式等实芯型屏蔽,也有金属网式的非实芯型屏蔽,还有电缆等用的金属编织带式屏蔽。屏蔽材料的性能、材料的厚薄、辐射频率的高低、距辐射源的远近、屏蔽物体有无中断的缝隙、屏蔽层的端接状况等都会直接影响屏蔽效果。 就屏蔽、滤波和接地三者对抑制电磁干扰的作用来看,如果滤波和接地两项处理得很好,则有时可降低对屏蔽的要求,有时甚至没必要再进行屏蔽。对具体的电路和设备而言,是否需要采取屏蔽措施,要求达到何种程度的屏蔽效果,以及与滤波和接地怎样配合使用等,应该根据具体设备的空间条件,系统内外的环境条件,滤波器件和屏蔽器材所花费用等多种因素进行综合考虑。
     3:合理布线 合理布线是抗干扰的又一重要措施。导线的种类、线径的粗细、走线的方式、线间的距离、导线的长短、捆扎或绞合、屏蔽方式,以及布线的对称性等都对导线的电感、电阻和噪声的耦合有直接影响。电子设备中器件的布局、滤波器、屏蔽导线的接地点和地线等的走线方式也只有在走线合理的条件下才能发挥出预期的作用,并构成和电磁兼容性要求相符合的整机和系统。
     4:接地设计 很多射频电子设备和系统含有多种电路、部件、组件和装置,它们的性质复杂多样,有些装置的布局还很分散,因此需要把各级电路和结构件的接地线划分成信号地、控制地、电源地和安全接地等,还应根据具体设备的设计目标决定采用一点接地、多点接地还是混合接地方式。为避免出现接地环路,必要时还要采用隔离技术。总之,妥善处理接地线路的连接和敷设是提高射频电子设备和系统抗干扰性能的有效手段。必须从设备的最初设计阶段开始直到它的安装施工的整个过程中对各个环节审慎从事,才能完成一个良好的接地系统的设计。
     5:隔离在射频电子电路的设计中,采用平衡或对地对称电路,往往能免除多种干扰;采取电位隔离或空间隔离措施,对于电平相差悬殊的有关电路来说是预防外界干扰的有效方法。此外,电路去耦、阻抗匹配、电子逻辑器件的防静电等都是抗干扰技术的组成部分。
   

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