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数字电路的干扰及抑制

随着数字化的普及日益推广，数字电路广泛的应用于各个领

域，保证数字电路可靠正常的运行，对保证仪器与大功率的机器等可

靠稳定的运行起着至关重要的作用，文章就将数字电路中出现的一些

干扰以及抑制方法进行分析。

1干扰

干扰可以分为外部干扰和内部干扰，外部干扰可以分为外部干

扰、电源干扰、地线干扰，静电干扰。内部干扰分为瞬态电流干扰、

窜扰、反射等。

①外部干扰是指周围环境通过辐射或耦合，经过电源线或地

线、信号线进人数字电路系统内部而形成的干扰。

②电源干扰是指直流电源对数字电路引起的干扰，通常为直流

电源滤波不佳、电压不稳定或电源变压器50Hz交流电所引起的。

③地线干扰，当频率较高时，导线阻抗远大于直流电阻。在实

际电路中，造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号，脉冲信号包含丰

富的高频成分，因此会在地线上产生较大的电压。对于数字电路而

言，其工作频率是很高的，因此地线阻抗对数字电路的影响很大。

对于射频电流，当电流流过地线时，电压降也是很大的。由于地线

布置不合理，沿地线叠加的干扰电流或干扰电压超过电路的噪声容

限，使电路的输入端引起的干扰。

2外部干扰的抑制

2.1外部干扰的抑制

使逻辑部件远离大功率器件，并且把数字电路加金属外壳屏蔽

并且接地，数字音频接收机放置在屏蔽的室内并且机器的外壳接地，

从而大大的消除了外部强磁场的干扰。

对电源线的引入采用去藕措施。即用Rc或LC滤波环节消除或

抑制直流电源回路因为负载变化而引起的干扰。这种办法对TTL的数

字电路常用，具体的办法是电源的输入端与地之间并接一个5~50微

法的电容，以减少瞬变电流产生的影响。为了跟有效的抑制电源中的

高频分量，并接一个0.01-0.047微法的电容，有时还串接一个5-

10欧姆的电阻，组成RC去耦环节，还可以在紧靠逻辑们的电源线上

并接取耦电容。

选用大电容小电感的电源线，可以用较宽的巨形截面的导线来

代替圆截面的导线，铺设电源线尽量与地线或地面平行，布线的距

离尽量的短，使电源线具有低的动态电阻。对开关、接点信号采用滤

波电容或加施密特触发器作为输入缓冲来抑制，短线输入时，一般加

RC输入回路滤波。

当继电器或开关的机械触点与集成电路输入端相连时，为了防

止机械触点颤抖干扰而影响数字电路的工作，常采用无抖动开关来抑

制干扰。

2.2电源干扰的抑制

低通滤波器，由Lc组成的低通滤波器能把50Hz电源中的高

频噪声滤除掉，对共模和差模噪声都有很好的抑制。电源线与地线

平行走线，有利于减小电感。因为在高频的情况下，电感的感应很

大，在脉冲边沿非常快的情况下，可以产生高的感应电压。电源变压

器的一次绕组与二次绕组间采用屏蔽层，并且可靠接地（屏蔽层不可

以短接形成回路，以免烧毁变压器线圈），在电源变压器前加接电

源滤波器，以滤出高次谐波干扰。采用UPS稳压

电源等高稳定度、低输出阻抗的直流电源，以减少电源开启时瞬时

过流冲击，并且缩短瞬时过电流冲击的时间。机房发现节目输出监

听有杂音，经改换UPS供电后，杂音消失。尽量采用粗而短的和动态

电阻小的电源线。

2.3地线干扰抑制

①抑制的方法是布置合理的地线，接地所依据的一个原则确保

有一个低阻抗的输入回路。使导线贴近地面布置，有利于减消导线

之间的耦合。若采用接大地的方式接地，则电路的接地端均需要地

电阻导体可靠而牢固的连接大地的公共端。所有机器箱体的接地必须

采用公共的一个地，否则会产生悬浮电位，造成干扰，尤其在大功

率发射机的箱体。

②切断地回路的方法是用光实现信号的传输，这是目前解决

地回路干扰问题最理想的方法。用光连接有两种方法，一是采用光

耦器件，二是采用光纤连接。光电偶合器利用了发光二极管的发光

强度随通过它的电流变化的特性，即把电路中的信号电流变换成强弱

不同的光信号，光敏三极管再把强弱不同的光信号转换

成相应的信号电一流，至此完成传输。光纤的突出优点是其具有无感

应性和高层隔离性，它能从本质上消除电磁干扰。但值得引起注