SM2253EK几种电磁干扰的抑制方法,前面已讨论了抑制干扰的各种技术措施,本节将阐述利用这些技术措施对常见电磁干扰的抑制方法。

电源干扰的抑制方法,电源电压上常叠加有干扰电压,电源干扰多出自接在同一干线上的用电设备和电力线本身,下面简述电源干扰的产生原因。

接通感性负载(机械触点、继电器和开关等)的瞬态过渡过程可产生脉冲电压叠

加在电源电压上。

接于输电系统的或在其附近的高频设备或脉冲设各与电源之间有电路性、电容性或电感性耦合和辐射耦合,将高频或脉冲电压引入输电系统。

由雷电效应、线路的通断及各种故障等输电线系统产生异常电压,从而形成电源干扰。

由于电力线本身的天线效应,可接收相应极化的干扰电压叠加电源电压上。

在高压输电线上可能有电晕放电,在电压稍低的高压配电线上有时也产生绝缘子不良的放电噪声,这种电力线的放电噪声也将构成电源干扰。

抑制电源干扰可采用稳压、屏蔽、隔离、滤波、脉冲抑制器及合理接地等技术措施。

电源稳压,通过稳压电路的输入输出传输特性,可使电源干扰得到衰减。交流电源稳压器是用于消除输电线上较长时间变化的不稳定电压,一般的稳压设备可使变化在10%~20%的不稳定输入电压,稳定至1%~5%,其响应时间为电源变化的一个周期,因此稳压设备不能稳定太快的电压波动。如果电压波动的频率高于电源频率10倍以上,变压器初级上的异模干扰不会耦合到次级上,因而篙速的电压波动不会造成干扰。

脉冲抑制器也称为浪涌吸收器,用来抑制叠加在电源电压上的尖峰脉冲波动,其响应时间相当快,可小于100 ns。浪涌吸收器的主要特点是其电流一电压的关系有着特殊的特性,电流的增加和减少,电阻值也发生变化,故浪涌吸收器也常称为变阻器。浪涌吸收器的特性可由下式表示:

r=(σ/c)a                   (10-14)

式中,r为流过浪涌吸收器的电流,σ为加于浪涌吸收器上的电压,C是常数,α是非线性系数。非线性系数α越大,说明其性能越好。

表示浪涌吸收器吸收浪涌电压能力的参数有浪涌电压极限值、浪涌电流吸收值及可吸收的浪涌能量极限值。根据所使用的材料不同,浪涌吸收器有几个品种,例如SiC浪涌吸收

器;电压敏感氧化物陶瓷结构浪涌吸收器;齐纳二极管也可作为浪涌吸收器;氧化锌变阻器(或叫压敏电阻)及过电压电平钳位元件TRS等。TRS是利用半导体雪崩效应的一种二极管,其响应时间约为5ns左右,漏电流也只有5uA。图10-29是对于相同的电流陡度的浪涌电流,变阻器(一般的浪涌吸收器)的响应时间长,而TRS的响应时间很短。

电源变压器的电屏蔽,由于电源变压器的初次级线圈靠得很近,这两部分之间有数百pF左右的分布,电容,如图10-30(a)所示。这种分布电容不仅容量大,而且频率特性也很好,对高频噪声有很低的阻抗。因而把电网中的高频尖峰脉冲噪声通过这种电容耦合到变压器的次级线圈上。采用静电屏蔽的方法便可抑制这种电磁干扰,图10-30(b)中画出了在变压器初级绕组和次级绕组之间加有静电屏蔽的示意图。它是在绕制完变压器的初级绕组后,在此绕组上用0.02~0:03.变阻器和TRS的响应时间比较mm厚的薄铜皮包一层,铜皮的始端与末端必须有3~5mm的重叠部分,但重叠部分要相互绝缘。像这样的屏蔽层若再加一层,两个屏蔽层之间也要绝缘,则效果更好。引线阻抗z是屏蔽的关键之一,屏蔽层的引出线要尽可能地短和粗。另外,屏蔽层的引出线与屏蔽层的接触电阻要做得很小,并且要能长期稳定可靠。也可直接利用屏蔽层的铜皮作引线,使引线与屏蔽层为一体,这样便不存在接触可靠性等问题。而且由于铜皮的电感要比一般导线小,可以得到较小的引线阻抗。

变压器的初次级间的静电耦合及其静电屏蔽,图10-30(b)所示的Cs是加了屏蔽层之后,初次级绕组仍然残存的分布电容,这是由于屏蔽层不能完全封闭地包住初级绕组,仍然有一部分电力线绕过屏蔽层到达次级,造成残存的分布电容。据测量,一般200VA左右的小型电源变压器,其初级或次级对屏蔽层的容量约为500pF,这就是说,若屏蔽层不接地的话,初次级间的分布电容为250 pF左右。当

屏蔽层接地后,初次级分布电容降为20 pF左右,这就是残存的分布电容Cs的值。还可设法减小这种残存分布电容,例如,在绕制时特地将绕组的宽度绕窄一些,而将屏蔽层宽度尽可能宽一些,使泄漏的电力线变得更少。除此以外,还有使变压器的静电屏蔽能力更加完善的措施,不一一列举了。

电源的去耦滤波,供电系统不是理想的电压源,它能通过电源公共阻抗形成各用电电路之间的耦合。消除的上升沿浪涌,电流过电压应时间器限制电压.

异步时序电路的分析与同步时序电路的分析主要有哪些不同之处?

分析异步时序电路时,为什么需要列出每个触发器时钟信号的逻辑表达式?

为什么在分析异步时序电路的状态转换时,必须按信号作用的顺序对每个触发

器进行逐个推导,才能确定电路的次态?

异步时序电路在每次状态转换时为什么会出现短时间的不稳定状态?这种不稳

定时间的长短与门电路和触发器的延迟时间有什么关系?此外还可能与哪些因

素相关?

为什么异步时序电路的输人信号必须在电路转换状态稳定之后才允许发生改变?

本节介绍在数字系统中广泛应用的几种典型时序逻辑功能电路―寄存器、移位寄存器和计数器,它们与各种组合电路一起,可以构成逻辑功能极其复杂的数字系统。寄存器、移位寄存器和计数器有很多种类的中规模集成电路定型产品,可以直接应用于一些较简单的数字系统。而对于较复杂的时序逻辑电路,目前一般应选择可编程逻辑器件或专用集成电路实现,而不再用中小规模集成电路组装。本节所介绍的一些中规模集成电路定型产品一般都具有较完善的功能,在一些可编程逻辑器件的集成开发软件中已将它们作为“宏模块”提供给用户使用,从而使数字系统的设计得到简化。因此,充分了解这些典型集成电路的工作原理和电路结构,对于运用EDA技术设计复杂逻辑功能的数字系统也是有益的。

寄存器和移位寄存器,寄存器是数字系统中用来存储二进制数据的逻辑部件。1个触发器可存储1位二进制数据,存储乃位二进制数据的寄存器需要用几个触发器组成。由8个触发器构成的8位CMOS寄存器74HC/HCT374的逻辑图,如图

6.5.1所示。与许多中规模集成电路一样,电路在所有的输人端、输出端都插

入了缓冲电路,这是现代集成电路的特点之一。它一方面使芯片内部逻辑电路

与外部电路得到有效隔离,使内部逻辑部分的工作更加稳定可靠;另一方面,由于其输人、输出特性可以简单地按该系列标准单门来考虑,从而提高了电路.