設(shè)計(jì)用于測(cè)試電子或機(jī)電裝置的開關(guān)系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-04-21 12:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 零，在 5 倍截止頻率時(shí)增加到約 VShield。 對(duì)磁輻射的屏蔽 屏蔽可用于防止從一條信號(hào)路徑經(jīng)電感性耦合至 另一路徑的輻射。圖 7 示出一個(gè)圍繞導(dǎo)體的電場(chǎng)和磁 場(chǎng)。如果屏蔽在導(dǎo)體周圍的某一點(diǎn)接地，電場(chǎng)線會(huì)受到 控制，但屏蔽對(duì)磁場(chǎng)卻沒有影響（圖 7b）。另一方面， 如果通過屏蔽的電流與中心導(dǎo)體中的電流大小相等而 方向相反，那么所產(chǎn)生的磁場(chǎng)將會(huì)被抵消（圖 7c）。對(duì)于在屏蔽電纜兩端接地的電路，屏蔽也必須在 兩端接地，以防止磁輻射。這適用于屏蔽截止頻率以上 的頻率，因?yàn)槠帘闻c中心導(dǎo)體間的互感提供比接地平 面更低的阻抗路徑。在該頻率以下，接地平面承載絕大 部分噪聲電流，屏蔽對(duì)于噪聲的包容并不有效。 如果電路僅在一端接地，那么屏蔽也應(yīng)在同一端 接地。這樣能保證感應(yīng)電流與中心導(dǎo)體及屏蔽中的電 流大小相等而方向相反。兩端接地將降低屏蔽的效率， 因?yàn)椴糠指袘?yīng)電流會(huì)通過接地平面。僅在一端接地的 屏蔽對(duì)低于屏蔽截止頻率的頻率是非常有效的。對(duì)磁接收的屏蔽 由于電感性噪聲正比于切割噪聲磁通的環(huán)路面積， 減小接收器環(huán)路面積就能最有效地保護(hù)電路，避免接 收磁場(chǎng)噪聲。接收器環(huán)路是接收器電路中電流環(huán)繞的 總面積，它包括電流返回源的路徑。通常這一返回路徑 在設(shè)計(jì)中并未仔細(xì)考慮，在測(cè)試過程中有可能改變，造 成環(huán)路面積的變化。也很難予以改正。第7頁中的圖 8a示出沒有屏蔽，但有大環(huán)路面積， 因此對(duì)磁接收非常敏感的接收器。在圖 8b 中增加了在 兩端接地，以減小環(huán)路面積。由于減小了環(huán)路面積，因 此能提供對(duì)磁場(chǎng)的一定保護(hù)，但屏蔽本身并沒有任何 磁屏蔽特性。在圖 8c 中，屏蔽防止在導(dǎo)體周圍，并僅 在一端接地，它并不改變環(huán)路面積，因此也不提供任何 磁屏蔽。在屏蔽的截止頻率以下，大部分返回電流將通過 接地平面，而不是通過屏蔽，即使是在兩端接地時(shí)。在 圖 8b 的較低頻率情況下，屏蔽并不能提供對(duì)磁場(chǎng)的保 護(hù)。不應(yīng)使用這種電路有兩個(gè)理由。首先是因?yàn)槠帘我?是一個(gè)導(dǎo)體，屏蔽中的任何噪聲電流也會(huì)產(chǎn)生IR壓降， 在電路中即表現(xiàn)為噪聲電壓。其次是接地平面兩點(diǎn)間 所存在的任何地電位差也將在電路中產(chǎn)生噪聲電壓。 當(dāng)在電路中使用屏蔽，并兩端接地時(shí)，由于地環(huán)路中會(huì) 感應(yīng)大的噪聲電流，因此只能對(duì)低頻磁場(chǎng)起保護(hù)作用。 為對(duì)低頻感應(yīng)噪聲作最大保護(hù)，屏蔽不應(yīng)成為一個(gè)信 號(hào)導(dǎo)體，電路的一端必須與地隔離。 電纜比較 選擇正確的電纜類型也是重要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。 雙屏蔽電纜或三軸電纜的二個(gè)屏蔽是絕緣的，可提供 對(duì)噪聲耦合的最大保護(hù)。由于噪聲電流是流經(jīng)外屏蔽， 而信號(hào)返回電流是流經(jīng)內(nèi)屏蔽，這兩個(gè)電流不會(huì)流過 產(chǎn)生噪聲耦合的公共阻抗。屏蔽在一點(diǎn)接地的同軸電 纜提供對(duì)電容性拾取的有效保護(hù)。在 1MHz 以上，同軸電纜屏蔽的集膚效應(yīng)正模擬了三軸電纜，提供可與 其相比的性能，并且避免了三軸電纜的昂貴和粗笨。在 屏蔽靠外一方流過噪聲電流，而信號(hào)返回電流則流過 屏蔽的靠?jī)?nèi)一方。同軸電纜的阻抗在DC至VHF（30MHz300MHz） 頻率是相當(dāng)一致的。對(duì)于直到幾百 kHz 的應(yīng)用，應(yīng)選 擇雙絞線（兩條絞在一起，以減小環(huán)路面積的導(dǎo)線）和 屏蔽雙絞線。在此頻率之上，這些電纜會(huì)出現(xiàn)信號(hào)損 耗，但在此頻率以下，屏蔽雙絞線的性能甚至能與三軸 電纜相比。除非是用于平衡電路，無屏蔽雙絞線對(duì)電容 性拾取的保護(hù)能力較差，但對(duì)磁拾取則有好的噪聲抗 擾度。接地 如果在設(shè)計(jì)中能把接地像系統(tǒng)其它部分那樣仔細(xì) 考慮，適當(dāng)?shù)慕拥睾推帘螌⒛芙鉀Q大
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