【精品】期末电磁兼容论文

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1、本科学生论文论文题目：数字电路噪声分析及其抑制方法的研究学院：年级：专业：姓名：学号指导教师：李孝友摘要通过学习电磁兼容课程，对数字电路丄作时产生的各种噪声进行了研究。同时，例举分析了数字电路PCB（印刷电路板）设计采用的抑制方法，并得出数字电路进行布局、布线基本设计原则。结果表明，噪声是曲数字电路的电路结构和工作过程决定的（是固有的），同时具有叠加性，会产生传导噪声和辐射噪声。关键词1传导噪声；2辐射噪声；3数字电路；4卬刷电路板目录摘要I前言1第一章传导噪声以及减弱传导噪声的方式21.1接地减弱传导噪声21.1.1设备的安全接地法2

2、1.1.2设备的信号接地法21.2单点接地对噪声的影响分析31.3地环路抑制地噪声有效方案41.4保护屏蔽减弱噪声41.5利用平衡技术减弱噪声5第二章辐射噪声以及减弱辐射噪声的方式52.1电容器噪声分析62.2电感器的等效电路噪声分析62.3电阻器的等效电路噪声分析62.4电容器的等效电路噪声分析7第三章PCB印刷电路板设计及抑制方法73.1PCB设计的一般原则73.1.1PCB设计布局83.1.2PCB设计布线83.2PCB及电路抗干扰措施93.2.1电源线设计93.2.2地线设计103.2.3退藕电容配置10结论11参考文献12刖S

3、随着数字电路向高集成度、高性能、高速度、低工作、电压、低功耗等方向发展,数字电路中的噪声正逐步受到重视。在模拟电路中，外界噪声源是关注的重点。对于数字电路内部噪声源才是最重要的。产生内部噪声源的原因包括：1、地总线噪声、电源总线噪声、传输线反射、串扰，其屮最重要的噪声源是地总线噪声和电源总线噪声。常见的数字电路工作时产生的噪声主要分为传导噪声和辐射噪声，数字逻辑电路工作电流只有数毫安，初看起來并不像一个严重的噪声源。实际上由于电路的高速开关特性，再加上互连导线的寄生电感，足以使它们成为一个不可忽视的噪声源。逻辑电路开关时，电路中产生的噪

4、声电压是一个非常重要的噪声源。与模拟电路相比，数字电路屮没有放大器，工作时信号电平相对很高。对于TTL电路来说，噪声裕量的最小典型值为400mV；对于CMOS电路，噪声裕量更大，大约为电源电压的0.3倍，电源为5V是噪声裕量为1.5VO因此数字电路本身就有对低电平噪声的抗干扰特性。数字电路相对抗噪性要好得多，小噪声可能并不会改变数字屯路的功能，并不会造成电平翻转，但是，大的噪声或脉冲噪声会造成电平翻转，这种由噪声产生的错误对系统造成影响是不确定，有可能没有任何影响，有可能会造成整个功能的错误，而且，数字电路具有记忆性，它有可能对系统以后

5、造成影响，有时候，不得不垂新复位来修正错课。现在数字电路的高电平屯压正在减小，从5V到3.3V,再到1.8V,更低的电压意味着更低的功耗，这对电池供电的便携设备非常适合，但是，更低的电压意味着高低电平的压差减小，也就是它对噪声更敏感了，所以，在一些高噪声环境下，选择这些低电压的芯片就必须注意了，这往往不是最好选择。第一章传导噪声以及减弱传导噪声的方式在数字电路中，常见的数字电路工作时产生的噪声主要分为传导噪声和辐射噪声。对于传导噪声，通过学习第三、四两章，了解到接地的概念、分类为我们降低系统内共地噪声的耦合提供了有效的方法，地环路的概念

6、和方法为我们提供了抑制地噪声有效的解决方案，保护屏蔽可以使地噪声的影响降到最低，同时，屏蔽与电路平衡技术的结合使用可以获得更人共模噪声抑制效果。1.1接地减弱传导噪声接地是减小噪声与噪声拾取的主要方法Z-O正确地使用电缆布线和接地技术，能够解决大部分噪声问题。1.1.1设备的安全接地法安全接地是出于安全考虑，将屯子设备的机架或外壳接地，通常情况下机壳等是不带电的，当故障发生（如主机电源故障或其它故障）造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时，这些金属部件或外壳就形成了带电体，如果没有很好的接地，那么这带电体和地Z间就有很高的电位差，

7、如果人不小心触到这些带电体，那么就会通过人身形成通路，产生危险。因此，必须将金属外壳和地Z间作很好的连接，使机壳和地等屯位。此外，保护接地还可以防止静电的积聚。如果线缆的绝缘损坏，使交流线直接与机芫接触，机架将会具有传输与保险丝熔断电流相同的能力。任何与机架进行接触的人都相当于直接和交流电源相接，这是十分危险的。通常出于两种原因，设备需耍进行接地：1、分布电阻的存在可能导致设备或机架上可能会有很高的电压。2、意外情况下设备的绝缘发生击穿，当然这种情况更有危险性。如果线缆的绝缘损坏，使交流线直接与机壳接触，机架将会具有传输与保险丝熔断电流

8、相同的能力。任何与机架进行接触的人都和当于直接和交流电源相接，这是十分危险的。1.1.2设备的信号接地法设备的信号接地，可能是以设备屮的一点或一块金属来作为信号的接地参考点，它为设备中的所有信号提供了一个公