转个贴，脉冲电磁干扰，接地问题解决

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转个好贴，任何音响设备，解决电磁干扰问题，是重中之重！而接地是个便宜有效的好方法。

对于任何工业自动化产品，最重要也是最让人头疼的就是电磁干扰问题。电磁干扰无处不在，有电即有磁，磁生电，电生磁，电磁是一家。但往往这一家人会给我们带来无穷的烦恼。



在国内，至今几乎没有任何大学将EMC设为必修课，无论是本科教育还是研究生教育，对EMC的授课基本还是为零。所以，很多工程师在工作中经常感到EMC很头疼。我们将会陆续贴出关于EMC的文章，与大家一起探讨这些问题，我们力争将EMC的问题简单化、通俗化。如有不正确之处，往大家给予指导。



电磁干扰可以通过传导和辐射两种途径产生，有电感就会有干扰，可是任何电子产品都存在电感，所以，做好电磁兼容并非易事。



做好电磁兼容的方法主要有以下几点：

1．  按照规范和要求设计产品

2．  做好时间，空间，频率的分隔

3．  做好接地、滤波和屏蔽

4．  软、硬件结合措施克服干扰



以上四点是做好电磁兼容的主要方法。首先，我们要按照不同电子产品的各种要求和规范来设计产品，根据电子元件手册来进行科学合理的选型。所谓时间，空间和频率分隔，主要指高频，中频和低频电路分开，做到空间上隔离，如果无法隔离，那么就不能在同一时间让他们都有信号，这也是频率和时间的分割。其次，按照手册和国标要求，做好元器件的接地，滤波和屏蔽，他们的方法有很多种，具体采用哪种接地或哪种屏蔽以及选用何种滤波器都要根据实际状况进行选择。最后，在编写程序时，要有一些编程技巧，通过软件方法增加产品的抗干扰能力，且有必要的话要选用看门狗等硬件保护设备。



在接下来的，我们会不断地提到上述的方法，并做更加详细的介绍。



下面，我们首先介绍一下PCB板如何通过合理布线，来提高电磁兼容的方法：

1．  元件布置

各元件间连线尽量短。低频、中频、高频要按区布置，不能混合。数字、模拟电路要分开。电源电压、电流按大小不同进行区分。

2．  电源线尽量靠近地线，尤其是多层板要注意这个问题，以减小差模辐射。

3．  时钟线、地线、信号线

地线、信号线要尽量靠近。时钟线不跟其它元件耦合，要独立。导线宽度不能突然改变，不能有突变的拐角。

4．  高速中，避免梳妆地线结构。

5．  走线时尽量避免信号线平行，要尽量正交，防止信号耦合。

6．  做到3W原则，即导线宽度为1W，那么两根导线间的距离要大于3W。保证导线间不会耦合。

7．  电路板边缘2-3mm范围内不进行布线。



以上只是一部分PCB电磁兼容的方法，在实际中可能还会涉及到更多的要求。由于本人水平有限，只能介绍出上述的方法。如果朋友们有更多的补充，欢迎探讨。再有更重要的一点，不要用软件进行自动布线，很多软件当我们摆好元件后，都可以自动生成布线，但是所有的布线都无法满足电磁兼容的要求，千万不要使用自动布线功能，否则会让我们的产品不堪一击。



电磁兼容理论与抗干扰方法系列二（关于干扰的途径和原因）　脉冲电磁干扰，接地问题解决
一分钱 发表于 2008-5-28 19:01:43


我们在之前的文章中介绍过电磁干扰通过传导和辐射两种途径产生，干扰既可以是系统内部产生，也可以来自系统外部。比如我们晚上在家中看电视，且开着电灯，那么当我们同时使用微波炉或打开空调的一瞬间，会发现电视屏幕突然变暗或电灯突然闪烁一下，这就是我们家里电器设备之间的干扰，也是通过传导产生的干扰，属于系统内部，因为整个家里使用一个总电源。再比如，当我们的一台置于野外的设备正在运行，突然有闪电，而设备由于雷电的干扰停止工作或工作出现异常，这就属于辐射产生的干扰，属于系统间的干扰。



生活和生产中，电磁干扰无处不在，当我们收听广播时，如果有一辆机动车从身边开过，会对收音机产生干扰。当飞机在飞行时，如果下端云层有雷电，对飞机的电子设备也会产生干扰。当我们的手机放在打开的电视旁边时，如果有来电，电视会出现“嗒嗒”的声音，同样是电磁干扰。这种例子不胜枚举，无处不在。



那么都有哪些东西可以产生干扰呢，我们举一些重要的例子来看：交直流转换器，加热器，荧光灯（非常重要！），脉冲发生器，信号发生器，步进开关，步进电机，振荡器，除此之外还包括大气干扰，宇宙噪声，静电积累的放电，机动车噪声….



从上述内容来看，不单单是电子设备会产生干扰，连大气本身就会产生干扰。所以电子产品抗干扰是设计时最重要的部分，电子电路的核心就是抗干扰！



从上面的例子也能够看出，当存在di/dt的时候，最容易发生电磁干扰。我们都知道U = L di/dt，也就是说，有电感就有电磁干扰！ 这才是最可怕的问题，因为任何金属器材都是存在电感，无论是电阻，电容，二极管，三极管…所有的电子元件都存在电感，即任何电子元件都将带来电磁干扰！



所以，我们在设计电子设备时，尤其是用在高频环境下，一定要做要电磁兼容。关键是做好接地，屏蔽和滤波。此外，不同的应用场合要对电子元件做好选型。无论是电阻，电容还是电感，都有几十种类型，选择哪一种是一门学问，也需要一定的经验，但是首先要仔细查阅元件手册，尊重手册要求进行选型。比如金属膜电阻不耐高频，但阻值精度高，稳定。碳膜电阻虽然不如金属膜电阻稳定，但耐高频，在高频回路就要选择碳膜电阻。



在模拟量传感器发展过程中，有0—10V，0—10mA，4—20mA不同类型，现在普遍选用4—20mA的传感器，原因是由于没有0，也就是解决了真假零的问题，不得不说是科技发展的一大进步。其实，很多工业设备的发展都是为了解决电磁干扰问题。再比如双绞线的发明，使得现场总线技术得到了新的飞跃性的发展，由于两根电缆处处相绞，两根电缆上的信号为差模输入，致使在工作时，两根绞线间所产生的磁场时时、处处相互抵消，基本上完全克服了电磁干扰，以致能保证现场总线数据传输的安全性。



在认识了电磁干扰所产生的途径和原因后，我们将会后续介绍抑制电磁干扰的各种方法和一些设备设计中的技巧。欢迎大家点评！



电磁兼容理论与抗干扰方法系列之三（接地技术）　脉冲电磁干扰，接地问题解决
一分钱 发表于 2008-6-5 22:32:19

　
接地，一方面指为电路或系统提供一个零电位参考点，另一方面是为电路或系统与地建立低阻抗通路。



接地技术最早是指与真正的大地连接以提供一个雷击放电的通路，后来逐渐演变成为用电设备提供漏电保护的技术。现在指的地，已经不仅是大地，很多情况下指的都是浮地。



接地有以下一些要求：

1．  接地平面应为零电位。

2．  接地平面应是零电阻的实体，电流在接地平面中流过时应没有压降，即各接地点之间没有电位差。

3．  良好的接地平面与布线间将有大的分布电容，而平面本身的引线电感很小。这里注意，之所以电感必须很小，正是因为电感是引起电磁干扰的罪魁祸首，有电感就会有压降。

4．  尽量减少公共地上的干扰电压，避免形成不必要的回路。在做电路板时，回路范围越小越好，最好一根信号线带一根接地线，回路尽量小。



接地可以分为安全接地和信号接地。



安全接地就是采用低阻抗的导体将设备外壳连接到大地，使人体不受外壳漏电或静电积累的放电而发生触电。信号接地指给信号电流提供流回信号源的低阻抗路径。交流电源的地线不能用作信号地线，因为一段电源地线的两点间会有数百微伏甚至几伏的电压，这本身就是严重的干扰。



安全接地包括设备安全接地，接零保护措施，防雷接地。信号接地包括单点接地，多点接地，混合接地，悬浮接地。由于本人知识有限，这里指针对以上内容做简单的介绍，具体每种接地的具体方法还请参阅一些相关书籍，因为每种方法都是很深的知识。做好接地非常重要，不仅是为了防止电磁干扰，更重要的还能保护人体安全。生命重于一切。



设备安全接地

安全接地就是用低阻抗的导体将用电设备的外壳连接到大地，防止人员由于设备外壳漏电或静电积聚的放电而发生触电的危险。由于大地的电容非常大，所以是最理想的零电位。



当人体与机壳接触时，相当于机壳与大地之间连接了一个电阻R。但是人体的电阻是变化的，当人体皮肤处于干燥和无伤的情况下，人体电阻高大40-1000K欧，但是，通常情况下这是不可能的，因为无法做到真正的干燥。故通常处于常态的人体，电阻阻值大约为1000欧。流经人体的安全电压交流电流为15-20mA，直流电流为50mA。当流经人体电流高达100mA时，可能导致死亡。为了保证人体安全，应该将机壳与接地体连接，即应该将机壳接地。这样，当人体触及带电机壳时，人体电阻与接地导线的阻抗并联，人体电阻远大于接地导线的阻抗，大部分漏电电流经接地导线旁路流入大地。通常接地阻抗为5—10 欧，流经人体的电流将减为原先的1/200—1/100。



接零保护接地

工业设备通常采用220V或380V电源，分别为单相三线制和双相四线制。设备除外壳要接地外，还应与电网零线连接，即接零保护。



当设备的外壳接地后，人体一旦与机壳接触，人体与接地电阻并联，又因为接地电阻远小于人体电阻，所以大部分漏电电流流经接地线。但由于接地电阻与电网中性点接地的接触电阻相当，所以接地线上的压降几乎为220V相电压的一半。这一电压超过了人体能够承受的安全电压。因此，即使设备外壳接地，也不一定保证安全，所以我们应该将设备外壳连接到电网零线（中线）上，这就是接零保护原理



防雷接地

防雷接地就是将建筑物或用电设备的外壳与大地连接，将雷电电流引入大地。防雷保护是一个独立的系统，包括避雷针、下导体和与接地系统相连的接头。





单点接地

单点接地只有一个接地点，所有电路、设备的地线都只连接到这一个点上，该点为电路、设备的零电位参考点。单点接地可分为串联单点接地和并联单点接地。



串联单点接地结构简单，各电路的接地引线短，电阻相对小，故常用于设备机柜中的接地。但在高频情况下，一般不使用这种方式。



并联单点接地的优点是各电路的地电位只与本电路的地电流及地电阻有关，不受其他电路的干扰。

缺点是：

1．  各电路分别采用独立地线接地，需要更多引线，增加了地线长度，即增加了地线阻抗。

2．  会造成各地线间的相互耦合，随着频率增加，地线阻抗、地线间的电感和电容耦合也随之增加。

3．  不适用于高频。



多点接地

多点接地指一个系统中各个需要接地的电路、设备全都直接连接到距它最近的接地平面上，使接地线最短。该接地平面可以是设备底座，也可以是贯穿整个系统的接地线，在大型系统中也可以是设备的结构框架。



为了降低电路的地电位，每个电路的地线应尽可能短，以降低地线阻抗。在高频下，由于集肤效应，高频电流只流经导体表面，即使加大导体厚度也不会降低阻抗。为了在高频时降低地线阻抗，通常要将地线和公共地镀银。



多点接地的优点是地线较短，适用于高频电路。缺点是形成了各种地线回路，造成地回路干扰，这对设备的低频电路产生干扰。



从上可看出，单点接地适用于低频，多点接地适用于高频。也就是说，频率在1MH以下可采用单点接地。频率高于10MHz可采用多点接地。频率在1-10MHz之间，可采用混合接地。



如果按照分布参数来讲，当电路尺寸<0.05λ，采用单点接地。电路尺寸>0.15λ，采用多点接地。电路尺寸在0.05-0.15λ之间，采用混合接地。



悬浮接地

悬浮接地，即“浮地”，将电路、设备的信号接地系统与安全接地系统、结构地以及其他导电物体隔离。



悬浮接地易产生静电积累的放电，在雷电环境下，还会在机箱和单源电路间产生电弧，甚至人体触电。除了在低频情况下采用悬浮接地外，悬浮接地不适用于通信系统和一般电子产品。





电磁兼容理论与抗干扰方法系列之四（屏蔽技术）　脉冲电磁干扰，接地问题解决
一分钱 发表于 2008-6-7 19:13:18


电磁屏蔽就是指以某种材料（导电或导磁材料）制成的屏蔽壳体，该壳体可以是实体，也可以是非实体，屏蔽壳体将需要屏蔽的区域封闭起来，形成电磁隔离，即其内的电磁场不能越出这一区域，外来的辐射电磁场不能进入这一区域，或者进入该区域的电磁能量被大大削弱。



电磁屏蔽的作用原理就是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用。而这些作用是与屏蔽结构表面上和屏蔽体内感生的电荷、电流与极化现象密切相关的。



电磁屏蔽按原理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。电场屏蔽包括静电屏蔽和交变电场屏蔽。磁场屏蔽分为低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。



静电屏蔽

置于静电场中的导体在静电平衡的条件下，具有下列特性：

１．导体内部任何一点的电场为零

２．导体表面任何一点的电场强度矢量的方向与该点的导体表面垂直

３．整个导体是一个等位体

４．导体内部没有静电荷存在，电荷只分布在导体的表面上



静电屏蔽必须就有两个基本要求：

１．完整的屏蔽导体

２．良好的接地

如果屏蔽体不接地，就会引起外部电力线的入侵，造成直接或间接静电耦合。



交变磁场屏蔽

交变电场的屏蔽主要是由于干扰源于接受器之间产生电场感应耦合。



设干扰源上有一个交变电压，在其附近必然产生一个交变电场，如果接受器在交变电场中，干扰源对接受器的电场感应耦合可以等效为分布电容的偶合，接受器上也会产生一个骚扰电压。



干扰源的电压与耦合电容的大小有关。电容Ｃ越大，接受器上产生的骚扰电压越大。为了建校骚扰，可以让干扰源与接受器尽量远，从而减小电容Ｃ，使骚扰电压减小。如果干扰源于接受器之间的距离不可能增加时，就可以采用交变电场屏蔽的技术。



为了减小交变电场耦合，可以在干扰源与接受器之间插入屏蔽体。该屏蔽体将原来的偶合电容Ｃ分解为多个小的电容。使干扰源与接受器之间的直接耦合作用非常小。



屏蔽体必须采用导电性能好的材料，而且必须良好接地，这样才能有效减小干扰。一般情况下，接地的阻抗小于２ｍΩ，严格的环境要求小于0.5ｍΩ。



综上可以看出，电场屏蔽的实质是在保证良好接地的条件下，将干扰源的电力线中止于由良导体制成的屏蔽体上，切断干扰源与接受器之间的电力线交连。



低频磁场屏蔽

低频磁场（100KHz以下）的屏蔽常采用高磁导率的铁磁材料（如铁，硅钢片坡莫合金），屏蔽原理是利用铁磁材料的高磁导率对干扰磁场进行分路。



使用铁磁材料作屏蔽体时注意以下问题：

1.     铁刺材料的磁导率μ越高，屏蔽罩越厚，磁阻越小，屏蔽效果越好。为了获得好的屏蔽效果，就要选用磁导率高的材料，屏蔽罩要厚，有时需要多层屏蔽，因此屏蔽效果好的铁磁屏蔽往往笨重。

2.     用铁磁材料制成的屏蔽罩，在垂直磁力线方向不能开口或由缝隙，因为如果缝隙垂直于磁力线，会切断磁力线，使磁阻增加，屏蔽效果变差。

3.     铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场中，因为高频时的铁磁材料中的磁性损耗很大，导磁率会急剧下降。　



高频磁场的屏蔽

高频磁场的屏蔽采用低电阻率的良导体材料，如铜，铝。屏蔽原理是利用电磁感应现象在屏蔽体表面所产生的涡流的反磁场来达到屏蔽目的，即利用了涡流反磁场对于原干扰磁场的排斥作用，来抑制或抵消屏蔽体外的磁场。



在高频磁场中，低电阻率的材料会由于磁场而产生感应电动势，感应电动势引起感应电流，感应电流所产生的磁通总是阻止原磁场的磁通的变化，即感应电流产生的磁通方向与原磁通的变化方向相反。当高频磁场穿过良导体制成的金属板时，金属板上产生涡流。涡流电流产生的反向磁场抵消原磁场，感应涡流产生的反磁场增强了金属板侧面的磁场，使磁力线在金属板侧边绕行通过。



如果将线圈置于由良导体制成的金属盒中，线圈所产生的磁场将被限制在盒内，外界磁场也被屏蔽盒的涡流反磁场排斥掉，达到了高频磁场屏蔽的目的。　





电磁屏蔽

通常我们所说的屏蔽，一般指的是电磁屏蔽，即对电场和磁场同时加以屏蔽。电磁屏蔽一般也是指用来防止高频电磁场的影响。



前面已经介绍过，采用良导电材料，能够同时具有对电场和高频磁场的屏蔽作用。由于高频集肤效应，对于良导体而言其集肤深度很小，因此电磁屏蔽体无须很厚。



频率在500kHz－30MHz范围内，屏蔽材料可选用铝，当频率大于30MHz，可选用铝，铜，铜镀银等材料。



但是，电磁屏蔽在完成电磁隔离的同时，也会对屏蔽体内的场源或保护对象带来一些不良影响。如果屏蔽体内是有源的线圈，则电压源所产生的电流随着屏蔽体的出现而改变。如果屏蔽体内是无源的线圈闭合电路，则在外部场感应电动势的作用下，电路内将产生感应电流。



以上是各种屏蔽技术的简单介绍，更加具体的原理和屏蔽技巧，比如屏蔽体的制作和材料特性等知识，请参阅相关的手册。





电磁兼容理论与抗干扰方法系列之五（滤波技术）　脉冲电磁干扰，接地问题解决
一分钱 发表于 2008-6-8 19:22:15

　
防止电磁干扰的三种主要的硬件解决方式包括接地、屏蔽和滤波。关于接地和屏蔽技术，在之前的文章中已经做过介绍，下面对最后一种方法，滤波技术，进行介绍。



滤波技术是抑制电气、电子设备传导电磁干扰，提高电气、电子设备传导抗干扰水平的主要手段之一，也是保证设备整体或局部屏蔽效能的重要措施。



即时一个经过很好设计并具有正确接地和屏蔽措施的电子产品，也会有传导骚扰发射或传导骚扰进入设备。滤波是压缩信号回路骚扰频谱的一种方法。当骚扰频谱成分不同于有用信号的频带时，可以用滤波器将无用信号滤除。滤波器的作用是允许工作信号通过，而对非工作信号有很大的衰减作用，使产生干扰的机会减为最小。



电磁干扰EMI滤波器属于低通滤波器，包括电源线滤波器和信号线滤波器。



由于完全消除沿导线传出或传进设备的干扰通常是不可能的。滤波的目的就是将这些干扰信号减小到最小，使传出设备的骚扰值不超过给定的限制值，使传入设备的骚扰不会引起设备的性能下降或失灵。



电磁干扰滤波器的工作原理有两种：

1. 把无用信号能量在滤波器里消耗掉。这种滤波器含有损耗性器件，如电阻或铁氧体等。

2. 不让无用信号通过，把它们反射回信号源，并且必须在系统其他地方消耗掉。



在滤波技术中，最重要的两种干扰方式是共模干扰和差模干扰：

共模干扰，指干扰电流在电缆中的所有导线上幅度、相位相同，其电流是在电缆与大地之间形成的回路中流动。这种干扰一般由外界电磁场在电缆中感应出来，或由于电缆两端的设备所接的地电位不同所致。信号电缆上的干扰主要以共模干扰为主。共模干扰本身不会对电路产生影响，但如果电路不平衡，共模干扰会转化为差模干扰，对电路产生影响。而且，如果设备在电缆上产生共模干扰电流，会造成电缆强烈的电磁辐射，或对其他设备造成干扰。



差模干扰，指干扰电流在信号线与信号地线之间流动的干扰。在信号电缆中，差模电流主要是电路的工作电流。差模干扰主要是由于电缆中不同信号线之间的电容耦合和电感耦合所致。而在电源线中，差模干扰往往是十分严重的问题，因为电网上其他电器电源通断时产生的干扰都是差模干扰。另外开关电源的非线性也会导致很强的差模干扰。从受干扰的角度看，差模干扰比共模干扰危害大，从干扰发射的角度看，共模干扰比差模干扰危害大。



此外，在滤波器中，有两个最为重要的技术参数，分别是插入损耗和频率特性：

插入损耗是描述滤波器性能的主要参量，插入损耗的大小随工作频率不同而改变。

L=20lgU1/U2  (dB)

其中， U1为信号源通过滤波器在负载福康上建立的电压

       U2为不接滤波器时信号源在同一负载阻抗上建立的电压

       L为插入损耗





频率特性指插入损耗随频率变化的曲线。滤波器的频率特性必须达到设计要求，因此，和滤波器连接的负载阻抗值以及连接的信号源阻抗值也必须符合设计要求。另外，滤波器还要有足够高的额定电压，以保证能经受浪涌或脉冲干扰的恶劣环境。按频率特性，滤波器可分为低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器和带阻滤波器。



在制作电路板时，选择滤波器通常要考虑一下方面：

1.       频率特性：要明确所需的工作频率和所要抑制的干扰频率。如果两者很接近，则需要应用频率特性非常陡峭的滤波器，才能把两种频率分隔开。所采用的干扰滤波器，应在宽带范围内，对共模和差模干扰均有很大的插入损耗，以抑制乱真信号。

2.       耐压特性（额定电压）：滤波器的耐压必须足够高，以保证在高压情况下可靠地工作。当输入电压是脉冲电压或电压变化范围很大时，滤波器要满足额定电压要求，因为当外加电压超过额定电压时，滤波器内的器件可能被烧毁或击穿。

3.       额定电流：滤波器连续通以最大额定电流时，其温升要低，以保证以该额定电流连续工作时，不破坏滤波器中器件的性能。

4.       阻抗特性：为使工作时的滤波器频率特性于设计值相符，要求与它连接的信号源阻抗和负载阻抗的数值等于设计时的规定值。如果信号源（干扰源）输出阻抗未知，或者该值的变化范围很大，为使滤波器具有一个比较稳定的滤波特性，要在它们的输出和输入端同时并联一个固定电阻。

5.       屏蔽：滤波器必须有屏蔽结构，屏蔽体要和本体有良好的电接触，滤波器的电容引线要尽量短，最好选用低引线电感的穿心电容器。

6.       可靠性：作为防护电磁干扰用的滤波器，往往故障要比其他元件的故障更难排查，因此滤波器要有良好的耐压、漏电、绝缘、温升等性能。

除了以上几条，根据工作环境不同，还可以考虑到成本、体积与重量、海拔、温度等因素。



之前的内容介绍过，根据频率特性可以对滤波器分为4种类型。而根据滤波原理可以将滤波器分为反射式滤波器和吸收式滤波器。低通滤波器、高通滤波器、带阻和带通滤波器均属于反射式滤波器。



反射式滤波器

反射式滤波器在日常中使用更为广泛。反射式滤波器通常由电感和电容构成（理想情况下，这些元件是无损耗的），使在滤波器的通带内提供低的串联阻抗和高的并联阻抗，而在滤波器的阻带内提供大的串联阻抗和小的并联阻抗，也就是对干扰电流建立一个高的串联阻抗和低的并联阻抗。反射式滤波器就是通过把不需要的频率成分的能量反射回信号源而达到滤波目的。



低通滤波器

低通滤波器是电磁兼容技术中使用最多的一种滤波器，用来控制高频电磁干扰。比如电源线滤波器，在放大器电路和发射机输出电路中的滤波器通常也是低通滤波器。在数字设备中，用低通滤波器滤除脉冲信号中的高次谐波。



低通滤波器可分为并联电容滤波器、串联电感滤波器、L型滤波器、П型滤波器和T型滤波器。

当信号源内阻小，负载也小时，选用T型滤波器。

当信号源内阻大，负载也大时，选用П型滤波器。

高通滤波器

高通滤波器主要用于从信号通道中排除交流电源频率以及其他低频外界干扰，高通滤波器的网络结构与低通滤波器的网络结构具有对称性，高通滤波器可由低通滤波器转换。方法如下：

1.     把每个电感L（H）转换成数值为1/L（F）的电容C

2.     把每个电容C（F）转换成数值为1/C（H）的电感L

例如，将低通滤波器电路结构中的5H的电感换成0.5F的电容，将10F的电容换成0.1H的电感即可。



带通滤波器和带阻滤波器

带通滤波器是对通带之外的高频及低频干扰信号进行滤除，其基本构成是由低通滤波器经过转换而成为带通滤波器。带阻滤波器是对特定的窄带内的干扰信号进行抑制，带阻滤波器通常是串联于干扰源与干扰对象之间，也可将带通滤波器并联于干扰线与地之间来达到带阻滤波的作用。



吸收式滤波器

吸收式滤波器是由有耗元件组成，它吸收不需要频率的成分的能量，将其转化为热能，来达到抑制干扰的目的。



在实际应用中，不能完全的使滤波器的输入输出阻抗与制定的电压源和负载阻抗相匹配。由于存在失配，所以当把一个滤波器插入传输干扰的线路时，实际上在线路上将形成干扰电压的增加。这也是反射滤波器的缺点。因为当滤波器和源阻抗不匹配时，一部分有用能量将被反射回能源，导致干扰电平的增加，而用吸收式滤波器可以将其转化为热能。

电磁兼容理论与抗干扰方法系列之六（电阻、电容、电感的选择）  【举报此文章】  【推荐此文章】
一分钱 发表于 2008-6-10 22:51:17

　
在电磁兼容理论中，元器件的选择对于产品来说十分重要，如果元件的选择有误或选择不合适，会从本质上给产品带来致命的问题。下面简要说明一下关于电阻、电容和电感器件的特点和选择方法。



1．  元件组

有两种基本的电子元件组：有引脚的和无引脚元件。

有引脚元件有寄生效果，尤其在高频时。该引脚形成一个小电感，大约是1nH/mm。引脚的末端也能产生一个小电容的效应 ，大约4pF/引脚。因此，引脚长度尽量短。

与有引脚的元件相比，无引脚的表面贴元件寄生效果要小，大约有0.5nH的寄生电感和0.3pF的终端电容。从电磁兼容性角度来看，表面贴元件的效果最好，其次是放射状引脚元件，最后是轴向平行引脚元件。



1.1 电阻

由于表面贴元件具有较低的寄生参数的特点，因此表面贴电阻优于有引脚的电阻。对于有引脚的电阻，首选碳模电阻，其次是金属膜电阻，最后是线绕电阻。金属膜电阻适合于高功率密度或高准确度的电路。线绕电阻有很强的电感特性，因此对频率敏感的场合不能使用，适合用在大功率电路中。



放大器电路中，增益控制电阻尽可能地靠近放大器电路。

在上拉/下拉电阻电路中，偏置电阻必须靠近有源器件及它的电源和地。

在稳压（整流）或参考电路中，直流偏置电阻靠近有源器件。

RC滤波网络中，线绕电阻的寄生电感很容易引起本机振荡，所以要考虑由电阻引起的电感效应。



1.2 电容

电容的种类繁多，性能各异，在电路板制作中，选择合适的电容是非常困难的。



铝质电解电容由于内部结构的原因，具有较高的内部感抗。钽电容的内部感抗低于铝电解电容。各种不同类型的电容的绝缘材料的具有不同的频率响应特性，即每种类型电容适用于不同的场合。铝电解电容和钽电容适用于低频，比如存储器和低频滤波。陶质电容适用于中频范围（几kHz到MHz），用于去耦电路和高频滤波。特殊的陶质电容和云母电容适用于甚高频率的场合。



电容都具有ESR（等效串联电阻）特性，该值是衡量电容性能的重要参数，该参数会对信号造成很大的衰减，尤其是在应用频率接近电容谐振频率的场合。主要有以下几方面：



1．旁路电容

旁路电容主要是去除进入易感区的不需要的能量，旁路电容一般作为高频旁路器件来减小对电源模块的瞬态电流。通常选用铝质电解电容和钽电容，一般在10--470μF。



2．去耦电容

去耦电容的功能是提供一个局部的直流电源给有源器件。旁路电容和去耦电容都应该放在靠近电源输入处以滤除高频噪声。去耦电容的数值大约是旁路电容的1/100—1/1000。陶质电容常用来去耦，具体的电容值由最快信号的上升时间和下降时间决定，即时钟信号的频率决定电容值。在选择电容时，还要注意电容的ESR低于1欧。





3．  电容谐振

电容在低于谐振频率时呈现容性，而在其他情况下，电容由于引线和布线自感而呈现感性。要注意的是，同样电容值的电容，引脚式的和表面贴式两种，具有不同的谐振频率。



如果将两个去耦电容并联，可以在更宽的频谱范围内降低电源网络产生的噪声。但两个电容的值至少要相差100倍，比如1μF和0.01μF的两个电容并联。



此外，低的ESR值比谐振频率更重要，低的ESR可以提供更低阻抗的接地通路，这样当超过谐振频率的电容呈现感性时仍能提供足够的去耦能力。





1.3 电感

电感是一种可以将电场和磁场联系起来的器件，是一种非常特殊的敏感元件。电感的一大优点在于没有寄生感抗，所以引线型和表面贴型没有什么区别。

电感主要有两种类型：开环和闭环。不同之处在于内部的磁场环。开环中，磁场通过空气闭合；闭环中，磁场通过磁芯完成磁路。

开环电感的磁场穿过空气，会引起辐射并带来电磁干扰，绕轴式电感比螺线管式要好。

闭环电感中，磁场被完全封闭在磁芯中，这种电感更理想。闭环电感不仅将磁环控制在磁芯，还能够自行消除外来的辐射。

电感的磁芯材料主要有铁和铁氧体。铁磁芯电感用于低频场合（几十kHz），铁氧体磁芯用于高频场和（几MHz）。

dinupeng

转这个贴是想引起大家的注意，我仅仅是为功放拉了个专用排插，还没有专线，滤波，屏蔽等措施，竟然产生如此大的改善！家中的电磁干扰之大可想而知。

0500

学

yipianyun

楼主辛苦了，没看完，有空好好看。