模拟量共串模抑制.doc

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1、模拟量共串模抑制共串模介绍电路中的无用信号可以统称为噪声，根据噪声对电路作用的形态可以分为共模干扰和串模干扰两种类型。共模干扰是叠加在信号对地上的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏，这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。来源及影响噪声来源有两个方面，一个为电路内部噪声，包括以下几种：

2、1.热噪声：电阻等由于热能作用时电子骚动所产生的噪声，几乎覆盖整个频谱。2.颤噪噪声（话筒效应噪声）：当设备中的电路和元器件收到机械振动式，电路参数发生变化，产生噪声电压。3.散粒噪声：如电子管阴极所发射的电子，每个都是彼此独立的，在各个短暂的瞬间，都是不连续不规则的，这种不规则性引起的电特性变化，就成为一种频谱范围很宽的噪声。4.闪变噪声：电子管阴极物质的电子释放条件因时间而不同，从而引起电特性的变化，形成闪变效应的噪声5.交流声：由于直流电源的整流滤波性能不好，或因布线等使电路耦合了变压器等的泄漏磁通，产生和电网频率相同或倍频的交流成分。6.热电势噪声：异种金属

3、相接触，有温度差时，会产生电势，成为热电势噪声。7.接触噪声：材料接触处接触不良使该处电导率起伏变化而引起的噪声，常见于假焊、导线连接不牢靠、开关接点接触不良等。8.尖峰或振铃噪声：电路中电流的突变，在电感负载上引起的尖峰反冲电压波或衰减震荡波而引起的噪声。9.自激震荡：典型的内部噪声，由于在具有放大功能的电路中，输出一部分通过耦合以正反馈方式加到输入端。10.反射噪声：前后级电路不匹配，使长线传输的信号在接点处引起反射，产生相移，成为一种叠加在信号上的噪声。11.分配噪声：晶体管发射极区注入到基极区的少数载流子中，一部分经过基极区到达集电极形成集电极电流，一部分在

4、基极区中符合，由于载流子复合式数量时多时少，导致集电极电流也随着起伏12.1/f噪声或闪烁噪声：晶体管、场效应管等期间在低频段所产生的一种噪声，其噪声功率与频率成反比增大，与半导体材料制作室清洁处理有关。1.天线热噪声：天线本身的热噪声是非常小的，但是，天线周围的介质微粒处于热运动状态，产生扰动的电磁波辐射被天线吸收，又由天线辐射出去。当接收与辐射的噪声功率相等时，天线和周围的介质处于热平衡状态2.电化电势噪声：电路中的金属在腐蚀时产生的一种电池效应。由电路外的环境带来的噪声称为外部噪声，外部噪声可以分为人为噪声和自然噪声两种，下列前六种属于人为噪声，后三种为自然噪

5、声：1.火花放电噪声：汽车汽缸点火、继电器触点开断、火花式高频设备的工作及电钻中整流子式电机转动时都会产生火花放电，火花放电会形成一系列含有很高频率成分的强烈噪声。2.电晕放电噪声：如臭氧发生器和高压输电线等都会产生一种电晕放电，这种放电具有间歇性质，并产生脉冲电流，从而成为一种噪声干扰的原因；而且电晕放电过程还产生一种高频振荡，也会对电路产生干扰，主要对载波电话、低频航空无线电通讯以及调幅广播等产生干扰。3.辉光放电噪声：两个接点间的气体被电离时，会产生一种再生的、能自己维持的辉光放电，在继电器触点、开关处发生，除了能引起高频辐射外，还在配电线上引起电压电流的冲击

6、。4.脉冲式噪声：数字电路中的脉冲信号、晶体振荡产生的时钟频率脉冲，通过各种方式对其他电路产生干扰。5.开关式噪声：在开关电路中如晶体管、可控硅开关在工作时所产生的尖峰脉冲噪声，特别是在断开电感负载时6.电波噪声：高频电路、无线电广播和通讯设备所辐射出的电磁波7.大气噪声：地球上平均每秒钟发生100次左右的雷击电闪，每次都恩能够产生强烈的电磁场骚动，并以电磁波的形式传播到很远，此外，对设备、电网输电线的直接雷击或雷电感应，会对电路产生幅度很高的浪涌电压而形成更厉害的干扰8.太阳系噪声：太阳及行星所辐射的无线电噪声。9.宇宙噪声：太阳系外其他星系所辐射的无线电噪声。根

7、据噪声频率，可以分为低频和高频：名称类别发生源性质和特点低频噪声直流，低频（50hz以下）热电势，电化电势，低频直流漂移，大地电流的作用等很难与信号分开市电频率（50hz）电源线，电源装置呈周期性，与市电频率有关，对小信号模拟电路影响较大高频噪声脉冲性或宽频带噪声（50hz~100Mhz）开关电容性、电感性负载等及其他原因导致电路中电压和电流突变幅度大小及重复频率都是随机的，往往因幅度大及频率较高容易对其他线路产生感应高频无线电波（1Mhz以上）高频电路的辐射，无线电广播及通讯设备的发射对电路产生电磁波感应噪声，或使非线性元件产生低频成分的噪声噪声来源包括：串模