电磁兼容的概念和设计方法及实例介绍

取决于它的灵敏度和频带宽度。电子设备主要由模拟电路和数字电路组成。

　　5.3.1 模拟电路

　　模拟电路的电磁兼容设计方法是

　　1）优选电路

　　例如，设计低噪声电路，减少带宽，抑制干扰传输；平衡输入，抑制干扰；选用高质量电源等。

　　2）采用如下几种信号滤波器

　　——低通滤波器

　　当干扰信号的频带高于有用信号的频带比较远时，可采用低通滤波器来滤除干扰信号。

　　RC低通滤波器的信噪比σL为

　　σL={1＋［SRL/（R＋RL）］2}1/2 （21）

　　式中：S=2πfRC；

　　f为信号的频率（Hz）；

　　R为滤波器的电阻（Ω）；

　　RL为负载的电阻（Ω）；

　　C为滤波器的电容（F）。

　　——高通滤波器

　　当干扰信号的频带低于有用信号的频带比较远时，可采用高通滤波器来滤除干扰信号。

　　RC高通滤波器的信噪比σG为

　　σG=［S2/（1＋S2）］1/2 （22）

　　式中：S=2πfRC；

　　f为信号的频率（Hz）；

　　R为滤波器的电阻（Ω）；

　　C为滤波器的电容（F）。

　　——LC滤波器

　　当干扰信号的频带虽高于、但接近于有用信号的频带时，可采用LC滤波器来滤除干扰信号。

　　LC滤波器的信噪比σY为（当L=CRL2时）

　　σY=［（1－ω2LC）2＋（ωL/RL）2］1/2 （22）

　　式中：ω=2πf；

　　f为信号的频率（Hz）；

　　RL为负载的电阻（Ω）；

　　C为滤波器的电容（F）；

　　L为滤波器的电感（H）。

　　——选通滤波器

　　当干扰信号的频带为不连续时，可采用选通滤波器来滤除干扰信号。

　　针对不同干扰信号的频带和负载，可以应用LC选通滤波器或RC选通滤波器。其中LC选通滤波器分并联谐振式和串联谐振式两种型式。

　　5.3.2 数字电路

　　数字电路的电磁兼容设计方法是

　　1）在工作指标许可的条件下，采用直流噪声容限高的数字电路。例如，CMOS数字电路的直流噪声容限远高于TTL数字电路的直流噪声容限。

　　2）在工作指标许可的条件下，采用开关速度低的数字电路。因为开关速度越高，由它引起的电压或电流的变化越快，就越容易产生电路间的耦合干扰。

　　3）提高门槛电压，可以利用在电路前设置分压器或稳压管的方法来提高门槛电压。

　　4）悬空长线具有天线效应，易于接收电磁波而产生干扰，为此可用RC网络加以吸收，或作不悬空处理。

　　5）采用负载阻抗匹配的措施，即使负载阻抗等于信号线的波阻抗，这样一来将会消除数字信号在传输过程中，由于折射和反射的作用而产生的畸变。比如，在测量一个方波时，如果阻抗不匹配，示波器显示的将不是一个方波，而是一种多次振荡的波形，其原因除了波形失真外，还由于方波信号的多次折射和反射。

　　6 结语

　　为了使电子设备可靠地运行，必须深入研究电磁兼容技术。本文用具体实例说明了电磁兼容的重要性和一些设计方法。特别注重要对电磁干扰源有明确认识，对电磁干扰引入路径有清楚了解，对电磁干扰敏感的接收电路进行重点保护。