電子設(shè)備地線干擾及其抑制

1、電子設(shè)備地線干擾及其抑制為構(gòu)成電信號(hào)的通路、防止設(shè)備外殼帶電而造成人身不安 全，一般電子設(shè)備的機(jī)架、外殼、插件、插箱、底板等都與 地相連。連接這些“地”的導(dǎo)體稱(chēng)為地線，地線設(shè)置的不好， 會(huì)影響設(shè)備的電磁兼容性設(shè)計(jì)，造成地線干擾，主要表現(xiàn)為:地阻抗干擾和地環(huán)路的干擾。5. 4. 1地阻抗干擾和抑制由于地線自身有阻抗， 電路工作時(shí)，各種頻率的電流都可 能流經(jīng)地線某些段而產(chǎn)生電壓降，這種電壓降會(huì)使得電路中 各部分對(duì)地電壓變化而產(chǎn)生干擾。如圖所示，Ui為干擾電路1中的干擾源電壓，U2為受干擾電路 2中的信號(hào)電壓，乙為 兩電路公共地阻抗。根據(jù)電路1和電路2兩個(gè)回路可寫(xiě)出下列方程:圖公共地阻抗引起的干擾U

2、 1 = 1 1 (Ri1 RL1 ) (I11 2)ZgUg =(I1 l2)Zg由于僅討論電路1對(duì)電路2的干擾，12在公共阻抗Zg上的作用不予考慮，(5.11 )可簡(jiǎn)化為U i = h (Rji rli Zg) Ug "Zg得UgZgUiRi Rli ZgRRli -Zg，忽略 Zg則UgZgUiRi1RL1U g在電路2負(fù)載Rl2上所形成的噪聲電壓Un為Rl 2Un=Ri2-RL2Ug將式（5 13）代入式（5 14）可得一Zg RL2U 1U n(Ri1RL1)(Ri2Rl2)可見(jiàn)，電路2負(fù)載Rl2上的噪聲電壓Un與干擾電壓U1、公共地線阻抗Zg及負(fù)載Rl2成正比為減少地阻抗

3、的干擾， 可以通過(guò)增大地線的橫截面積，減少阻抗而達(dá)到抑制地線干擾的目的；在高頻時(shí)，由于集膚效應(yīng)，地線中的高頻電流是沿地線表面流過(guò)的，因此，不但要 求地線的橫截面積大，而且要求橫截面的周邊長(zhǎng)；在相同橫 截面積時(shí)，矩形截面周長(zhǎng)大于圓形截面周長(zhǎng)，而且矩形的寬 厚比越大，截面周長(zhǎng)越長(zhǎng)。所以地線一般采用扁平的矩形銅 條帶。為了減小地線和饋線的阻抗，可將地線和饋線靠近敷設(shè)。地線與饋線靠得越近，回路電感 L越小，但線間的分布電容 會(huì)增大，由于饋線和地線的特性阻抗z：，減小L增大C,可使Z變小，故地線和饋線靠近敷設(shè)，對(duì)減小阻抗有利。5. 4. 2地環(huán)路干擾電源饋線接入電路后， 電路接地，電源 饋線和地線就構(gòu)成一個(gè)環(huán)路；此外地線與信 號(hào)線、地線本身也可能構(gòu)成環(huán)路。 當(dāng)交變磁電蹲1信號(hào)線心電珞2場(chǎng)穿過(guò)這些環(huán)路網(wǎng)孔時(shí)，環(huán)路中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)就有可能疊 加到傳輸信號(hào)上形成干擾。這種干擾稱(chēng)為地環(huán)路干擾。如右圖所示的電路，電源饋線、地線以及電路1和電路 2的信號(hào)傳輸線之間構(gòu)成一個(gè)環(huán)路，交變磁場(chǎng)在環(huán)路中產(chǎn)生 的感生電勢(shì)為eg竺s空g dt dt式中eg 環(huán)路中的感生電勢(shì)（V）s 環(huán)路在磁場(chǎng)垂直方向上的投影面積（m）2三一穿過(guò)環(huán)路的磁通密度（T, 1T=Vs/m ）由式（5 16）可知，要減小地環(huán)路的干擾，就得減小地環(huán)路面