【正文】 是由于接點(diǎn)開關(guān)的機(jī)械抖動(dòng)所為。在實(shí)際應(yīng)用中 ,電路要完全對(duì)稱是較不容易的。 19 圖 77 集成電路旁路電容的接法 對(duì)于模擬電路系統(tǒng)，由于電源性能不好，內(nèi)阻較大，往往會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。一般用于屏蔽像線圈等這類向外泄漏磁通的元器件。在電路中常見的靜電屏蔽是導(dǎo)線屏蔽。同時(shí)由于它是單向傳輸，消除了回路中的各種干擾因素。如共射組態(tài)連接時(shí)，電路有較高的放大增益，同時(shí)它的噪聲對(duì)后級(jí)的影響較小。其示意圖如（圖 73）： 電路 1 電路 2 電路 3 16 圖 73 串聯(lián)接地示意圖 多點(diǎn)接地：為了降低阻抗，地線一般用寬銅皮鍍銀作為接地母線。線性電路和邏輯電路的 接地也應(yīng)分離。 抑制和減少輸入端偏置電路的噪聲 輸入端偏置電路噪聲一般是由輸入端偏置分流電阻產(chǎn)生的。電路布局的基本原則是按電路的功能單元進(jìn)行分布。同樣，電路中的碳膜電阻與金屬膜電阻的噪聲系數(shù)也是不一樣的，金屬膜電阻的噪聲比碳膜的要小。而且柵極與導(dǎo)電溝槽間的反向電流 I g 產(chǎn)生的散粒噪聲很小。使用開關(guān)與繼電器時(shí)，要保證接點(diǎn)良好接觸。焊接時(shí)要求：熱量不能通過(guò)導(dǎo)線影響元件性能。要求電感絕 緣度高，漏電流小，靜電、磁屏蔽好。 7 噪聲干擾的克服方法 抗干擾是一個(gè)非常復(fù)雜、實(shí)踐性很強(qiáng)的問(wèn)題，一種干擾現(xiàn)象可能是由若干因素引起的。 （ 9）軟件診斷法：利用軟件功能為調(diào)試者提供自行測(cè)試噪聲大小。 （ 3）動(dòng)態(tài)觀測(cè)法：用示波器觀測(cè)電路關(guān)鍵點(diǎn)的波形 來(lái)發(fā)現(xiàn)故障。當(dāng)高頻電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)體周圍形成空間傳播的電磁波，一定長(zhǎng)度的信號(hào)傳輸線既可作為發(fā)射天線，也可作為接收天線，這就是所謂的“天線效應(yīng)”。圖 53中，導(dǎo)線 a,導(dǎo)線 b之間存在分布電容 Cab，導(dǎo)線 a和導(dǎo)線 b 對(duì)地的分布電容為 Cac 和 Cbc，噪聲信號(hào) Vn 可通過(guò)分布電容 Cab 會(huì)疊加在導(dǎo)線 b 上。 公共阻抗耦合 公共阻抗耦合是噪聲源和信號(hào)處理電路具有公共阻抗時(shí)的傳導(dǎo)耦合。而對(duì)于低噪聲器件和低噪聲電路，在衡量或比較它們的噪聲性能時(shí)，則用噪聲溫度比較合適，比如有兩個(gè)低噪聲放大器，其噪聲系數(shù)分別為 ，噪聲性能似乎相差不大，但用噪聲溫度表示時(shí)，則分別為 ，即相差一倍，可見，在低噪聲場(chǎng)合用噪聲溫度，其 噪聲性能的差異反映在數(shù)量變化上比較明顯。 噪聲系數(shù)通常也用 dB 表示： Nf(dB)=10lg(No/KpNi)，其中 Kp 是功率增益 。理論上和實(shí)踐中經(jīng)常要考慮信號(hào)功率與噪聲功率的比值，這個(gè)比值就叫做信噪比。特別是碳膜電阻，其內(nèi)部的碳質(zhì)材料內(nèi)部存在許多微小顆粒，顆粒之間是不連續(xù)的。在共基 極組態(tài)中，輸入端的散粒噪聲電流與發(fā)射極電流 IE 成正比；在共發(fā)射極組態(tài)中，輸入端的散粒噪聲電流與基極電流 IB成正比；而輸出端的散粒噪聲電流與集電極電流 IC 成正比。因此，熱噪聲既與溫度 T 有關(guān)，也與電阻 R 有 關(guān)。正是閃變?cè)肼暸c頻率近似具有反比的關(guān)系，所以也就常常稱這種噪聲為 1/f噪聲。由于越過(guò) PN 結(jié)的少數(shù)載流子將會(huì)不斷遭受散射而改變方向，同時(shí)又會(huì)不斷復(fù)合與產(chǎn)生，因此載流子的速度和數(shù)量將會(huì)出現(xiàn)起伏，從而造成通過(guò) PN 結(jié)的電流和相應(yīng)其上的電壓的漲落，這就是散粒噪聲。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)， PN 結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。除熱噪聲外，其它許多噪聲源也有這種特性，同樣稱之為白噪聲。從一段時(shí)間看，進(jìn)出電阻的電子量是一樣的，因而電阻兩端的平均電壓應(yīng)為零；但就某一瞬間看，電阻兩端的電子量是不可能一致的，因而電阻兩端的電勢(shì) e 的大小是隨機(jī)變化的。而電子電路的噪聲抑制也應(yīng)經(jīng)成為一個(gè)必須解決的問(wèn)題，因?yàn)殡娮釉肼曉斐傻奈：κ菬o(wú)法估量的，輕則使電子設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能等級(jí)下降，重則使人們的名財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅。這些設(shè)備或系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)向周圍發(fā)射電磁能量，對(duì)其他的電 子設(shè)備產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重時(shí)可以造成一定的傷害。噪聲與干擾是同義詞，沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，而習(xí)慣上將外部來(lái)的稱為干擾，內(nèi)部產(chǎn)生的稱為噪聲。雖然因?yàn)闊嵩肼暤男再|(zhì)決定了其幅度和性質(zhì)是隨著時(shí)間無(wú)規(guī)則變幻的，但它的確遵守統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，熱噪聲的特性如圖 33所示 ： a b R(無(wú)噪聲 ) a b 3 圖 33 電阻熱噪聲特性圖 從圖 33 可以看出熱噪聲具有極寬的頻譜，其包含的頻率分量從 0 頻開始直到 1310 Hz以上，也因此可以從此圖確定其功率頻譜。 (1)晶體二極管： 二極管是一種具有單向?qū)щ娦缘亩似骷?，有電子二極管和晶體二極管之分，我們主要了解晶體二極管的特性。這種噪聲在任何電阻 器件 上都會(huì)產(chǎn)生，而 PN 結(jié)在小信號(hào)工作時(shí)具有一定 4 的交流電阻，所以也就必然存在熱噪聲。 但在高頻時(shí)則與頻率有關(guān)。三個(gè)接出來(lái)的端點(diǎn)依序稱為發(fā)射極、基極和集電極 。 PN 結(jié)注入的電流愈大，載流子的速度和數(shù)量的漲落也愈大，則散粒噪聲也就愈大。 而且閃變?cè)肼曋辉诘皖l時(shí)起作用。如圖 35所示，為爆裂噪聲波形圖和 36 低頻噪聲波形圖： 6 圖 35 爆裂噪聲波形 圖 36 低頻噪聲波形圖 另外在許多電路板上都有繼電器、線圈等電磁元件。譬如信噪比這個(gè)量，通常都是越大 越好。顯然，電路內(nèi)部噪聲越大，噪聲溫度越高，反之則越低。 [5] 8 表 分貝比值 5 噪聲干擾的路徑 形成電磁噪聲干 擾有三個(gè)因素：即噪聲源、耦合通道以及接收噪聲的電子電路。 圖 51 公共阻抗耦合 直接耦合 直接耦合通常是噪聲信號(hào)經(jīng)過(guò)導(dǎo)線直接傳導(dǎo)到被干擾電路中。圖 54 中，噪聲信號(hào) Vn 回路的 L1 與有用信號(hào)Vs 回路的 L2經(jīng)等效的互感系數(shù) M 耦合，從而有可能造成對(duì) Vs 的影響。 [7] 11 圖 56 輻射耦合 6 電子產(chǎn)品噪聲的常規(guī)檢測(cè)方法 由于電子產(chǎn) 品內(nèi)部元件千差萬(wàn)別， 元件間、布線間、元件與布線間的相互影響，使得電子產(chǎn)品的噪聲非常復(fù)雜，但仍有規(guī)律可尋。 （ 5）靜態(tài)測(cè)量法：用萬(wàn)用表測(cè)量元件的直流工作電壓、電流去發(fā)現(xiàn)故障。經(jīng)測(cè)量和分析，找到一些可構(gòu)成此類故障的原因，在這種情況下，先 按某種原因去排除，如無(wú)效，再按其他原因去排除。 合理的選擇器件 （ 1）電阻：所有的電阻在一定溫度時(shí)，由于熱能作用，電子騷動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生，溫度愈小愈低。 （ 4）電容：在實(shí)際電路中，每個(gè)電容可等效為一個(gè)很小的電阻、電感與之相串聯(lián)或并聯(lián)而成。使用中，不能讓半導(dǎo)體元件涂層脫落。 （ 8）指示燈：氖燈由于輝光放電，會(huì)產(chǎn)生噪聲。本人曾在修理一臺(tái)功放機(jī)功放管時(shí)，由于一時(shí)找不到相同型號(hào)的管，只能用參數(shù)相近的代用管代替。選擇電源一般要求是：使輸出的直流，不受輸入電網(wǎng)電壓的波動(dòng)或負(fù)載變化的影響。邏輯電路和線性電路也要分開。 + Rb1 Re VT Rs R C1 C2 Us 圖 71: 抑制偏置電路噪聲的電路 ～ R4 RE020406080100120一月 二月 三月 四月亞洲區(qū)歐洲區(qū)北美區(qū) a 15 通過(guò)對(duì)路徑的控制來(lái)克服噪聲干擾 選擇合理的接地點(diǎn) 低頻線性電路的電路板的接地一般都是采用公共的單點(diǎn)接地。另外良好的接地對(duì)繼電器、線圈等電磁元件的分布電容也是一種有效的抑制。接到各自的地線上，然后一起連到機(jī)殼地上。在電路性能參數(shù)允 電路 1 電路 2 電路 3 17 許的條件下，盡可能采用抗干擾能力較好的數(shù)字電路。其中現(xiàn)在運(yùn)用較多的有靜電屏蔽和電磁屏蔽。對(duì)于抗干擾要求較高的電子系統(tǒng) ,可把整個(gè)電子系統(tǒng)都屏蔽起來(lái)。電磁屏蔽體如果接地 ,同樣有靜電屏蔽的作用。尤其對(duì)高速寬頻帶運(yùn)算放大器 ( 例如 LM318 ， L F357 等 ) ，如不加電源旁路電容，必然會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。 圖 710 對(duì)稱消除法示意圖 濾波方法 濾波手段來(lái)抑制噪聲 ,宜用于噪聲頻率與有效信號(hào)頻率相差較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。有時(shí)要完全區(qū)分是電路內(nèi)部產(chǎn)生的干擾還是電路外部信號(hào)能量的干擾是比較困難的，而且要完全濾除干擾做出如理論設(shè)計(jì)那樣 完美的電路是不可能的，只能是通過(guò)各種抑制措施使電路噪聲的干擾控制在限定范圍內(nèi)，不影 響電路功能的正常實(shí)現(xiàn)即可。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過(guò)大學(xué)生活的圖書樓 309 各位同窗，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑 惑，直至本文的順利完成。 . 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