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微機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性-資料下載頁

2025-05-11 06:10本頁面
  

【正文】 線間產(chǎn)生的噪聲電壓 uN基本為 0 ? 共模噪聲不會對有用信號產(chǎn)生影響 ,如圖 (b)所示 。 ? 線路不平衡 ,即兩根信號線 對 地 阻 抗 不 一 致 時(Z1≠Z 2),噪聲電壓 uN就不為 0,相當(dāng)于在兩根信號線存在常模噪聲 ,如圖 (c)所示 。 ? 通常輸入 /輸出信號線與大地或機(jī)殼之間的噪聲都為共模噪聲 ,信號線受到靜電感應(yīng)時產(chǎn)生的噪聲也多為共模噪聲 。 ? 抑制共模噪聲的方法較多 ,如隔離 、 屏蔽 、 接地等 。 4) 按噪聲波形分類 ? 圖 103所示為典型的噪聲波形有 : – 連續(xù)的正弦波 – 偶發(fā)的脈沖波 – 周期性的脈沖波 ? 對連續(xù)正弦波噪聲 ,可用幅值Um、持續(xù)時間 ts和振蕩頻率 fn等特征值來描述 ? 對偶發(fā)脈沖波噪聲 ,可 用最大幅度 Um 、上升時間 tr、脈沖寬度 tp等特征值來描述 。 ? 周期性脈沖波噪聲 ,可用最大幅度 Um、脈沖寬度 tp、脈沖間隔時間 ts等特征值來描述。 ? 根據(jù)噪聲波形與有用信號的特征值 ,才能確定 采用具體消除噪聲的措施 。 2. 噪聲的藕合方式 ? 噪聲的耦合方式主要有 – 公共阻抗耦合 – 直接耦合 – 電容耦合 – 電磁感應(yīng)耦合 – 漏電耦合 – 輻射耦合 1) 公共阻抗耦合 ? 公共阻抗耦合是噪聲源和信號處理電路具有公共阻抗時的傳導(dǎo)耦合 。 ? 常見的情況是信號處理電路和信號輸出電路使用公共電源 ,而電源不是內(nèi)阻為零的理想電壓源 ,電源內(nèi)阻就成為了公共阻抗 Zc,信號輸出電路中的電流變化就會在公共阻抗上產(chǎn)生噪聲信號 ,并通過電源線干擾信號處理電路 ,如圖104所示 。 ? 為了防止公共阻抗耦合 ,應(yīng)使耦合阻抗趨近于零 ,通過去耦電路可減少公共阻抗耦合引起的干擾 。 2) 直接耦合 ? 直接耦合通常是噪聲信號經(jīng)過導(dǎo)線直接傳導(dǎo)到被干擾電路中 。 ? 圖 (a)中噪聲信號uN串接到有用信號 us回路中 ,形成常模干擾 。 ? 圖 (b)中噪聲信號均對有用信號 us形成共模干擾 。 3)電容耦合 ? 控制系統(tǒng)的元件之間 、 導(dǎo)線之間 、 導(dǎo)線與元件之間都存在分布電容 。 ? 如某一導(dǎo)體上的信號電壓變化通過分布電容影響到其他導(dǎo)體上的電位 ,這種現(xiàn)象稱為電容性耦合 ,也稱靜電耦合或電場耦合 。 ? 噪聲通過電容耦合的影響程度取決于分布電容大小和噪聲的頻率 。 ? 圖 106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對地的分布電容為Cac和 Cbc,噪聲信號均可通過分布電容 Cab會疊加在導(dǎo)線 b上 。 4) 電磁感應(yīng)耦合 ? 電磁感應(yīng)耦合又稱磁場耦合 。 ? 載流導(dǎo)體周圍空間都會產(chǎn)生磁場 ,如磁場是交變的 ,則會對其周圍閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電勢 ,因此 ,電路中的線圈 、 變壓器甚至較長的導(dǎo)線都可能通過電磁感應(yīng)耦合來傳遞噪聲 。 ? 圖 107中 ,噪聲信號 UN回路的L1與有用信號us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us的影響 。 5) 漏電耦合 ? 漏電耦合是電阻性耦合方式 。 ? 當(dāng)相鄰的元件或?qū)Ь€間絕緣電阻降低時 ,就會發(fā)生漏電耦合現(xiàn)象 。 圖 108中 Rab為導(dǎo)線 a與導(dǎo)線 b之間的絕緣電阻 ,當(dāng)電路絕緣性能下降時 ,即 Rab變小 , 則導(dǎo)線 a上的信號 uN通過 Rab與 Rb分壓藕合到導(dǎo)線 b上 ,從而造成uN對 us的干擾。 6) 輻射耦合 ? 輻射耦合主要由電磁場輻射引起 。 ? 當(dāng)高頻電流通過導(dǎo)線時 ,就會在導(dǎo)體周圍形成空間傳播的電磁波 ,一定長度的信號傳輸線既可作為發(fā)射天線 ,也可作為接收天線 ,這就是所謂的 “ 天線效應(yīng) ” 。 ? 在一定強(qiáng)度的電磁場輻射條件下 ,由于天線效應(yīng) ,噪聲經(jīng)輻射藕合入侵電路就難以避免 。 ? 輻射耦合的示意如圖 109所示 。
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