公共阻抗耦合.PPT

增加综合设计题目 一、生命探测仪类 1 红外热成像生命探测仪 2 声音探测仪 3 视频探测仪 4 “微动或呼吸”生命探测仪 第六章 可靠性与抗干扰技术 主要内容： 一、干扰噪声的认识（三要素） ★干扰源 ★耦合途径 ★接收器 二、电磁耦合干扰分析方法 三、抑制技术与措施 一、干扰噪声的认识 干扰源： 本征噪声源、人为噪声源、自然界干扰源 电磁干扰，光电干扰，机械干扰（摩擦起电、导体在磁场中运动、压电效应、震颤效应），其它噪声（电化学作用的化学湿电池，温度变化等） 电子系统受到外部电磁干扰 三种耦合途径 传导耦合：通过导体（导线）将噪声耦合进电路中。 最典型的例子是噪声通过电源线传入电路。 公共阻抗耦合：来自不同电路的电流流经一个公共阻抗时，就会产生公共阻抗噪声耦合。 电磁场耦合：只要电荷发生移动，所有的电路元件、导线都会辐射电磁场，存在来自发射源的辐射。近场时，分别考虑电场和磁场；远场时，电磁联合辐射。 二、电磁场耦合分析方法 高频电磁辐射耦合 电磁波波长:λ=波速V/频率f，波速与传播介质有关； 在空气中大约3×108m/s，1MHz信号的波长300m， 1GHz， λ=0.3m. 近场和远场: 源、介质、距离r=λ/2π为分界点 波阻抗：Z=E/H，在远场条件下，E/H大小等于介质的特性阻抗，如空气或自由空间E/H=ZO=377Ω 电磁干扰噪声抑制 屏蔽 接地 平衡 滤波 隔离 阻抗大小控制 电缆设计 抵消技术 电磁兼容性（EMC）设计 EMI 滤 波 器 重要的 必要的 可靠的 安静的 与众不同的EMI滤波器 EMI滤波器难以进行阻抗匹配 EMI滤波器出现饱和 无法用集总参数等效电路进行高频分析 要求能滤除共模干扰和差模干扰 EMI滤波器分类 反射式滤波器 阻挡EMI信号，通过有用信号 吸收式滤波器 吸收不需要的频率成分并将此成分的能量转换成热 能耗散出去 滤波连接器 从无引线，通过式电容概念引申而来的，在连接器上构成L型或者Ⅱ型滤波器 电 路 简 单 设计EMI滤波器的注意点 频率特性 耐压性能 额定电流 阻抗特性 屏蔽 可靠性 瞬态干扰抑制 电快速瞬变脉冲群 影响对象：数字逻辑电路，软故障 浪涌（surge） 影响对象：传输或储存的数据，元器件，线路板 静电放电（ESD） 影响对象：髙输入阻抗电路，高压绝缘击穿，热失常 什么曲线 能干什么 非 理 想 的 电 容 各 式 各 样 的 电 容 不同的电容 不同的效果 电 感 磁 性 材 料 磁 性 元 件 吸收磁珠用于抑制PCB板高频传导干扰 二极管不同的性能不同的应用 其他常用EMI抑制元件 压敏电阻 没有脉冲时呈高阻值状态，一旦响应脉冲电压，立即将电压限制到一定值，阻抗突变为低值 1、高压型压敏电阻 2、高能型压敏电阻 3、纳米添加法 气体放电管 极间的电场强度超过气体的击穿强度，引起间隙放电，限制极间电压 火花间隙 电荷将穿过两个角型的空间打火放电，由此将过电流释放入地 EMI滤波器成品 Murata EMI Filter Selection simulator 设计实例 云母电容 电解电容 高压电容 穿心电容 法拉电容 聚苯电容 薄膜电容 三端电容器 胆电容 校正CBB电容 独石电容 自热变阻电容器 未加入滤波措施 线圈的品质因数为：  Q=ωL/R 电感的离散参数 分布电容 直流电阻 功率电感 模压线圈 空芯线圈 磁环线圈 棒状线圈 变压器 夹式磁环：安装方便，用于设备EMI结构优化 扁平吸收环用于数 据总线、数字信号线滤波 非晶材料 烧结铁氧体 作为尖峰抑制器使用 粉芯材料 Ni－Mn软磁材料 TVS瞬变二极管 芯片热阻与脉冲持续时间关系图 TVS伏安特性 超快超软恢复二极管反向恢复时间 肖特基二极管 用于各种脉冲吸收场合，trr4ns 变阻二极管 * * 二、地震预报监测类仪器 1 应力监测仪器 2 微震监测 3 地声检测 4 电、磁，电磁类 5 仿生探测仪器 干扰源 耦合通道 敏感接收器 电力线 雷电 电台 电视台 交流供电电路 电动机 移动通讯 移动通信设备 天体电磁辐射 电子设备的干扰对其它电路系统的影响 传导噪声 电子系统内部不同电路单元之间 相互影响的几种形式 电场耦合