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常见问题

PCB设计中如何考虑电源噪声的共模抑制?

作者:艾瑞智科技 发布时间:2023-09-20 13:10点击:

PCB设计中如何考虑电源噪声的共模抑制?

大家好,关于PCB设计中如何考虑电源噪声的共模抑制?很多朋友都还不太明白,不过没关系,因为今天小编就来为大家分享关于如何从PCB层设计开始控制EMC问题的知识点,相信应该可以解决大家的一些困惑和问题,如果碰巧可以解决您的问题,还望关注下本站哦,希望对各位有所帮助!

差模抑制比公式

共模抑制比(英语:common-moderejectionratio,CMRR)是模拟电路中差分放大器(或者其他电子器件)的一个用于衡量其抑制两端输入信号共模部分的一个参数。在实际应用中,例如,当有用信号为低电压信号且叠加在一个可能较高的电压补偿,或者是相关信息表示为在两个信号的差值时,较高的共模抑制比就十分重要。理想状态下,一个差分放大器两个输入端分别输入和,输出,这里为差模增益。然而,现实中的差分放大器用下式表示更佳:这里是共模增益,通常情况远小于差模增益。共模抑制比定义为差模增益与共模增益的比值:其中,为差分放大器的差模增益,为共模增益。如果使用对数,则共模抑制比可以用分贝值来表示:由于差模增益一般远大于共模增益,共模抑制比是一个正数。共模抑制比是一个很重要的产品参数,它表示了通过放大器的共模信号的抑制与衰减的情况。其值通常也取决于信号本身的频率,因此严格来说必须表示为一个函数。抑制共模信号在信号传输中降低噪声信号十分重要。例如,在噪声环境中测量热电偶的阻抗时,环境中的噪声同时输入两个端口,造成一个共模的噪声信号。测量仪器的共模抑制比决定了其对噪声或者补偿的衰减。

共模噪声是电磁干扰吗

共模噪声又称为非对称噪声或线路对地的噪声,在使用交流电源的电气设备的输入端(输电线和中线)都存在这种噪声,两者对地的相位保持同相。

特征

共模噪声的电流在两个输电线上以相同的方向流动并通过地线返回。

共模噪声可以通过在电磁干扰滤波器中放置与每条输电线串联的电感,并在两个输电线和地之间使用Y电容进行连接,来予以抑制。

开关电源干扰话筒怎么解决

1、麦克风电路要尽量远离高频电路、开关电源电路、振荡回路、辐射较大的电路。

2、麦克风的引线,要尽量用屏蔽线,如果考虑到成本不用屏蔽线也要用双绞线,不能用平行线、甚至随意两条分开的线,这样会引入更多的干扰与噪声。

3、麦克风的供电电路一定要加上高频滤波和低频滤波,这样的话确保给麦克风的供电是干净的噪声就得到了较大限度的控制。

4、麦克风的输入电路尽量不要采用单端输入,而要采用差分平衡输入,这样有利于消除共模噪声。

共模电感与安规电容如何搭配

共模电感和安规电容通常用于滤波器电路中,共同对电路信号进行处理,抵消干扰,并确保信号传输的稳定性。在搭配共模电感和安规电容时需要注意以下几点:

1.共模电感的选取:共模电感的选取需要根据电路参数进行选择,包括信号频率、电流大小、共模信号的干扰程度等。可以根据实际需要进行调整。

2.安规电容的选取:安规电容是滤波器中常见的组成部分。选取电容需要考虑电容本身的参数,例如电容值、额定电压、耐用寿命等。同时还需要考虑电容与共模电感的匹配度,以确保电路稳定性和干扰抵消效果。

3.搭配方式:共模电感和安规电容在滤波器中的搭配方式有多种。常见的搭配方式有T形滤波电路和π形滤波器电路。具体的选择可以根据实际情况进行考虑。

4.调试与优化:完成共模电感和安规电容的搭配后,需要对电路进行实际测试,检查滤波效果是否满足要求。如果效果不理想,可以根据实际情况进行调整。

需要注意的是,共模电感和安规电容的搭配需要根据实际情况进行选择,结果会受到电路参数、电路拓扑结构等多方面因素影响。如果您不熟悉电子电路设计和调试,请咨询专业电路设计师或工程师的帮助。

电磁波干扰的原因和解决方法

1产生电磁干扰的原因

(1)绕组中突变磁场产生干扰或老化如果通过电动机线圈绕组的电流通路切断,则线圈中的磁场突然消失,线圈上会产生上百伏,甚至上千伏的瞬变过电压。这种电压对系统中其他电子装置产生巨大电能冲击,最终导致设备、系统的基本失控和逻辑判断出错,甚至击穿或烧毁系统中的其他机电元件。瞬变过电压与负载的大小以及线路的阻抗有关。

(2)换向器与电刷间的火花放电。对电刷式电动机而言,电刷和换向片之间产生火花放电,同时引起频谱极宽的噪声(从中波到甚高频波段内是连续分布的),它对无线广播、电视及各种电子设备在很大范围内造成干扰。

(3)其他。诸多电子产品中的电动机均采用桥式整流和电容滤波电路整流后的直流电源。

解决方法如下:

(1)阻尼。阻尼可有效地降低和减少瞬变过电压对系统回路中浪涌电压对电动机的干扰。一般可采用阻尼导线的方式,如导电性橡胶线、浸碳纤维线、变距电阻绕线、磁性体绕线、双电阻丝绕线和层蔽导线等。用以上几种导线作为电动机的电源引出线。此外,阻尼导线还可减少和抑制电刷与换向器之间的火花放电干扰。

(2)滤波。电动机电刷产生的噪声既有共模和差模两种,解决方法有电容、电感及接地等。对于共模噪声降低,可将电容器接在电动机的每根引线和地之间,对于差模噪声大都是由电刷与换向器触点断开产生。

(3)接地。接地抑制噪声的操作方式很重要。如果接地阻抗过大,则起不到良好的噪声旁路作用。如果电动机外壳做接地端子,则外壳上的油漆必须去掉,以便使导线良好地与地接触,不能单靠连接螺钉的4~5牙螺纹来连接。

(4)屏蔽。用屏蔽的方式抑制辐射噪声是很有效的。电动机金属外壳就正好起着屏蔽的作用。其屏蔽效果与材料的性能、辐射频率、屏蔽壳体上存在的各种不连续的形状和数量有关,如因为铜、铅对电磁场波具有极大的反射损耗,适宜于作为电动机电刷与换向器之间的火花干扰屏蔽体。铁和特种高导磁率的铁镍钴合金等导磁性材料,因其对磁场波具有很大的吸引损耗,因此可用作电动机绕组(或永磁极)的屏蔽壳体。

什么是共模干扰和差模干扰

共模干扰和差模干扰都是指在电路传输过程中产生的一种干扰信号。

共模干扰指的是两个信号的共同部分所产生的干扰。当两个信号在电路中传输时,它们可能会共享相同的地面或电源线等信号路径,这些共享信号路径上的干扰可能会影响这两个信号本身,从而导致干扰产生。共模干扰具有对称性,即干扰信号同时作用于正负极性。

差模干扰指的是两个信号之间的差异所产生的干扰。传输的两个信号可能是来自不同的传感器或信号源,所以它们的幅值、频率或相位可能存在差异。当差模信号经过电路传输时,由于不同信号的差异,会产生一些干扰。差模干扰具有非对称性,即干扰信号只作用于正负极性的其中一个。

实际应用中,通过工程手段,如进行屏蔽和隔离等措施,可以有效地减小或消除共模干扰和差模干扰,使传输的信号更加稳定可靠。

如何从PCB层设计开始控制EMC问题

首先,EMI要从系统考虑,单凭PCB无法解决问题。叠层对EMI来说,主要是提供信号最短回流路径、减小耦合面积和抑制差模干扰。另外地层与电源层紧密耦合,适当比电源层外延,对抑制共模干扰有好处。PCBEMC设计布局布线经验1、整体布局1)高速、中速、低速电路要分开;2)强电流、高电压、强辐射元器件远离弱电流、低电压、敏感元器件;3)模拟、数字、电源、保护电路要分开;4)多层板设计,有单独的电源和地平面;5)对热敏感的元器件(含液态介质电容、晶振)尽量远离大功率元器件、散热器等热源。2、整体布线1)关键信号线走线避免跨分割;2)关键信号线走线避免“U”型或“O”型;3)关键信号线走线是否人为绕长;4)关键信号线是否距离边沿和接口400mil以上;5)相同功能的总线要并行走,中间不要夹叉其它信号;6)晶振下面是否走线;7)开关电源下面是否走线;8)接收和发送信号要分开走,不能互相夹叉。

OK,关于PCB设计中如何考虑电源噪声的共模抑制?和如何从PCB层设计开始控制EMC问题的内容到此结束了,希望对大家有所帮助。

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