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電子電路的電磁兼容性設計
電子電路的電磁兼容性設計
摘 要：本文對電磁兼容防護性設計中的濾波技術和接地技術，做了較詳細的分析，并提出了電磁兼容性設計遵循的準則。
關鍵詞：電磁兼容性;濾波;接地
1關于過濾器
1.1低通濾波器的設計
例如為接收機設計一個低通濾波器，使高于接收機工作頻率的干擾信號至少衰減30dB，接收機的工作頻率范圍為2MHz～30MHz，經測定干擾信號的最低發(fā)射頻率為66MHz。
考慮到低通濾波器的截止頻率應略大于30MHz，選取32MHz，而最低的干擾頻率為66MHz，相對的頻率變化倍數(shù)為2.06。
根據(jù)濾波器的衰減與頻率的關系，在66MHz處獲得30dB的衰減，應采用5級濾波器，經查巴特沃思濾波器1～20級元器件值，如圖1所示。
根據(jù)截止頻率c=32MHz，接收機的天線阻抗為72Ω，對元件參數(shù)進行轉換計算最后設計完成的低通濾波器如圖2所示。
1.2高通濾波器的設計
因此此類設備和上述的設備有一種對偶的特征，所以在設計的時候只要將上述的設備中的電容裝置變?yōu)殡姼醒b置，將電感裝置變?yōu)殡娙莸�，此時其網絡結構即科技明確，其截至的頻率和上述的設備的是一樣的。
將原低通濾波器中的電感值的倒數(shù)值作為相應高通濾波器的電容值，而低通濾波器中的電容值的倒數(shù)值作為高通濾波器的電感值。
1.3其它濾波設計
當信號的頻率基本不變，可采用帶通濾波電路;干擾源的頻率基本不變時，可采用帶阻濾波電路;在電磁兼容濾波器中可使用一些特殊的電容器濾除干擾，如三端電容器，、饋通電容器、引線電容器、片狀電容器等。
2關于信號的接地問題
所謂的接地是體系之中的所有的電路設置公共參考電位點(或面)，它和安全接地采用低阻抗體必須與大地連接的形式是不一樣的。
它的連接對象是非常繁瑣的電路，所以其接地的樣式并不是完全的一樣的。
之所以設置接地，它的關鍵意義是為了防止電磁擾動，所以要將兼容性當成是參考的關鍵數(shù)據(jù)。
要綜合的分析接地體系的類型。
在繁瑣的體系之中，不但有高頻的亦有一些頻率較低的。
不但有強電的也有弱電的。
不但有多次活動的裝置，同時還有一些非常靈敏的信號較弱的設備。
此類綜合化的體系，如果只是靠著接地來活動的話，很顯然是無法合乎兼容新的規(guī)定的，所以要按照類型將信號等區(qū)分，將相同的電路組合而獲取接地體系。
其中四類法就是非常常用的一個措施，其是把全部的信號結合其自身的特點分成四個類型，然后按照類型開展接地活動，此時得到四種不一樣的接地體系，分別使用不一樣的接地措施。
第一類是敏感信號和小信號“地”系統(tǒng)。
包括低電平電路、弱信號檢測電路、傳感器輸入電路、前級放大電路、混頻器等，因為其電平不高，而且信號的幅度非常低，會受到很大的擾動，所以其地線要防止存在于別的電路里面。
第二類是不敏感信號和大信號電路的地線系統(tǒng)。
包括高電平電路、末級放大器、大功率電路等。
由于此類電路力的電流非常高，體系中的電流也很大，所以要和小信號的電路區(qū)分，要不然的話就會對其產生一定的干擾，導致電路無法有序的活動。
第三類是干擾源設備地系統(tǒng)，它包括電動機、繼電器、接觸器等。
因為此類元件在活動的時候會出現(xiàn)火花或是沖擊電流之類的，一般會對電路形成非常大的擾動，除了要使用必要的屏蔽隔離措施之外，還要保證地線和電路分隔。
第四類是金屬構件地。
它包括機殼、底板、機門、面板等.為避免人身傷害以及其他的一些危險事項的發(fā)生，要將機殼等合理的接地。
在設計中，按電路性質分類接地的措施還包括數(shù)字信號地和模擬信號地分別設置、交流電源和直流電源的地分開等措施。
對于相同的電路，使用一樣的接地導線體系，然后結合其不一樣的接地措施等，一般可分成四類接地體系：單點接地系統(tǒng)、多點接地系統(tǒng)、混合接地系統(tǒng)、懸浮點接地系統(tǒng)。
3開展該項設計的時候要遵循的原則
3.1切斷電磁輻射進入轉換器內部產生互相干擾的通道，減少空間耦合。
3.2避免外在裝置帶來的擾動，所有的脈沖調節(jié)信號，電磁場的變動性要素等產生的負面意義，就要對那些有著較高的靈敏性的部件等使用屏蔽措施，比如：外殼屏蔽，電纜濾波和內部的電纜屏蔽。
3.3積極的開展電路設計活動，確保選取的設備和電路等是合理的，精準的分析元件和電路的設置，制定識別和隔離臨界電路的措施以及采用抑制干擾的技術方案，盡量選擇高的工作信號電平，符合器件和電路的實際載荷能力，注意“接口”設計。
3.4采用高穩(wěn)定度的穩(wěn)壓電源，提高電源電壓靈敏度，減少因電源波動所引起的線性誤差、增益誤差和調整誤差等，確保精度的穩(wěn)定可靠。
3.5正確接地與電路布局，考慮到不同頻率段干擾的特點和電路的種類接地點可選擇：浮動接地，一點接地，多點接地;合理的電路布局應該是：正確布置元器件的位置和方向;不同用途，不同電平的連接線，如輸入線與輸出線，弱電線與強電線要遠離，更不能平行，高頻線要盡量短，傳輸線要加屏蔽，接地線要短而粗;對于一個復雜的工作系統(tǒng)(既包括不同頻率的工作電路，也包括微電、弱電和強電的不同子系統(tǒng))，要合理布局。
在EMC設備中，對不同電路的地線應分小信號、大信號，及繼電和功率電路分別設置，連同機殼的地線應分三套或四套接地。
不管怎樣，該項設計是多樣化的，要高度的關注一個要素及要有非常高的針對性。
結語
通過上述的分析我們得知了一些兼容性設計方面的內容，除此之外還有許多的事項是要切實的分析的，提升兼容性，才可以確保其設計指標合理，進而才能夠提升產品自身的穩(wěn)定性。
參考文獻
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