什么是电噪声,减少电磁干扰的技术有哪些

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电磁干扰(EMI),又称“电噪声”,是在各种威廉希尔官方网站 中最常见的问题之一。任何带有快速变化电流的威廉希尔官方网站 都容易通过杂散电磁场产生电磁(EM)干扰。

什么是电噪声?

电噪声是系统受杂散电磁场影响时发生的现象。这些磁场通常源自相关元件中的电流和电压变化,并且可以通过辐射或通过与导体的物理接触进行传输。电噪声给电子和电气装置带来一些挑战,这些挑战可能损害其功能并对内部部件甚至整个装置造成损坏。因此,有必要尽量减少其影响,以确保系统按预期运行。

为了产生噪声,必须存在以下三个方面:电磁辐射源——产生EMI的元件或系统;传播途径——EMI可以通过辐射或物理接触传播;接收介质——受到干扰的威廉希尔官方网站 。随着电子设备变得越来越复杂和小型化,集成到PCB中的元件数量正在增加。这些元件中的一些通常在运行过程中会发射EM能量。此外,没有噪声过滤系统的电力系统可能会受到EM噪声的有害影响。最常见的EMI问题是射频(RF)噪声、电源线噪声和静电放电(ESD)。

电力线干扰与高压装置有关。在高电压下,当导体的高电场强度未被适当过滤时,电源线将发出可听见的噪声。这种声音是由“电晕放电”引起的:这种现象产生可见光,可以在裸导体附近观察到。静电放电(ESD)在静电荷转移到电气系统时会产生电磁干扰。它可能导致元件损坏或降低信号质量。由诸如发射器、LED灯、双向和放大器之类的电子元件产生的RF噪声也产生可能损害无线电/数据传输中的信号完整性的EM波。

减少电磁干扰的技术

我们现在将讨论一些在电子威廉希尔官方网站 中减少EMI的最佳实践。工程师可以考虑在他们的PCB设计中使用以下技术。

适当的布局或元件布置

元件在PCB上的排列方式会影响将产生的电磁能的数量。设计PCB元件布局的最佳实践涉及以下内容:模拟和数字威廉希尔官方网站 的分离,以防止信号传输过程中的串扰;信号电缆与电源线分离,以保持信号完整性;高速走线与走线布局中的低速走线分开;返回路径尽可能短。

EMI屏蔽

在电子威廉希尔官方网站 中,最有效的方法之一就是使用EMI屏蔽。常见的屏蔽装置是法拉第笼:由合适厚度的导电材料制成的外壳,其有助于阻止RF波的通过。所用元件的屏蔽效能与材料的导电率成正比。因此,工程师必须使用低电阻的高导电率材料,以显着减弱EM辐射。

EMI滤波

EMI滤波器是用于衰减电力系统和电子威廉希尔官方网站 中产生噪声的装置。滤波允许低频信号通过,同时阻塞导致电子干扰的高频信号。例如,包含电感器和电容器的EMI滤波器可以将直流电机中产生的噪声降到最低。

正确接地

在威廉希尔官方网站 设计中,确保正确的接地对减少电磁干扰至关重要。在PCB中,接地层为电源接地端子提供0伏线路。通常,接地平面的横截面积越大,整个威廉希尔官方网站 板的EMI就越有效。工程师可以采用以下接地技术来最大限度地减少PCB中的EMI:在地平面太小的地方使用多层威廉希尔官方网站 板;将地平面分成模拟和数字部分,以防止噪声耦合;在地平面中集成去耦电容,以最大限度地减小回流路径;不会造成太多的接地连接,从而在威廉希尔官方网站 板上辐射更多的EMI。

差分对布线

适当的差分对布线可帮助设计人员在高速威廉希尔官方网站 中最大限度地减少噪声并保持信号完整性。该技术用于设计平衡传输系统,在提高信噪比的同时,防止共模噪声和信号丢失。创建差分对的一些最佳实践包括:在差分对布线时,导电迹线应保持相互平行;差分对应有足够的间隙以防止EM感应;在差分对布线时,应避免急转弯,因为它们往往会产生EMI。如果需要曲线,则应使其平滑并偏离不超过45°;差分对的走线长度应均匀匹配或保持在允许的失配容差范围内。广泛不匹配的长度会产生EM辐射,从而对信号完整性产生负面影响。
责任编辑人:CC

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