第二章2 6硬件抗干扰技术

发布 2022-07-15 03:29:28 阅读 3523

第二章 2.6硬件抗干扰技术。

可靠性(reliability):系统的可靠程度。与系统的内在质量、系统的设计水平、使用环境、运行维护水平有关。是衡量系统的主要性能指标。

包括:硬件的可靠性、软件的可靠性。影响系统硬件可靠性的主要因素就是干扰。

干扰:有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。

系统抗干扰策略:软硬结合抗干扰。硬件措施得当,将大部分干扰消除,但仍然有少部分干扰串入系统中,抗干扰技术:

从系统硬件运行环境着手,解决运行中可能出现的影响系统可靠运行的问题,消除干扰因素,改善运行条件。

内容:干扰源、干扰类型、干扰传播途径、抗干扰措施。

2.6.1 干扰源及干扰分类。

干扰源。干扰源:干扰的**或造成干扰的原因。

分类:按干扰源来分,有内部干扰和外部干扰。

1. 内部干扰。

由系统结构、制造工艺、安装等内在原因引起的干扰。

主要原因:1) 元器件噪声;

2) 分布电容、电感引起的电磁感应;

3) 长线传输中波的反射;

4) 多点接地引起的电位差;

5) 电源系统引入的干扰。

2. 外部干扰。

由外界环境因素引起的干扰。

主要原因:1) 大功率设备、输电线路发生的电磁场;

2) 广播和通信设备发射的无线电波;

3) 自然界干扰,包括:天体辐射、雷电、气温、湿度等。

内外干扰本质相同,相互作用。通常采取消除干扰源、避开干扰源、切断干扰传播途径的方法,有效消除干扰。

干扰的作用方式分类:串模干扰、共模干扰。

1. 串模干扰及其抑制方法。

串模干扰:串联于有用信号回路之中的干扰,即叠加在有用信号之上。

原因:(1) 内部干扰(信号源内部叠加的干扰)

(2) 电磁耦合引起的干扰(长线传输、空间电磁场、工频干扰)

串模干扰示意图电磁耦合引入串模干扰

串模抑制比:衡量系统抑制串模干扰的能力。

定义: nmrr = 20lg(un/△ui) (db)

un:串模干扰信号的幅值;

ui:un引起输出的改变折合到输入端的偏移量。

效果:△ui越小,抗串模干扰的能力越强,即nmrr越大。

串模干扰的抑制方法:

采用滤波器:低通、高通或带通滤波器。

采用双积分式a/d转换器,消除尖峰干扰。

采用前置放大器,提高信噪比;采用隔离和屏蔽措施。

采用高抗扰度逻辑器件;

采用双绞线作信号引线,减少电磁感应。

2. 共模干扰及其抑制方法。

共模干扰:共模干扰是系统2个输入端上共有的干扰电压。

也称对地干扰、共模干扰。

原因:被测信号的接地点和计算机输入信号的参考接地点,存在一定的电位差。

共模干扰的影响:共模干扰对放大器的影响,是因转换成串模干扰而加到输入端的。

共模抑制比:衡量系统抑制共模干扰转化为串模干扰的能力。

定义: cmrr = 20lg(ucm/un) (db)

un:是共模干扰信号ucm转换成串模干扰的电压幅值;

ui:un引起输出的改变折合到输入端的偏移量。

效果:un越小,抗共模干扰的能力越强,即cmrr越大。

共模干扰向串模干扰的转换。

cmrr与信号的输入方式有关,分单端输入和差动输入2种形式。

1.单端输入:一个输入信号,地端为参考电压;

2. 差动输入:2个输入信号,1个是高电平,一个是低电平,以2个信号的差值来决定信号的幅值。

共模干扰的抑制方法:

采用隔离技术,阻止共模干扰向串模干扰转换;

采用差动输入方式;

采用浮地屏蔽。

采用仪表放大器,提高共模抑制比。

5.1.4干扰传播的途径。

1.电路传播的干扰:共模干扰是系统2个输入端上共有的干扰电压。

1) 漏电阻。

2) 公共阻抗。

模拟信号和数字信号分开接地。

(a)未分开接地 (b)未分开接地 (c)分开接地。

3)信号输入/输出回路。

4)电源回路。

第二章测试技术 作业

问题 1 论述测试 测量和计量的意义与差别。2 论述测量偏差 随机误差的概念,举例说明偏差和误差的估计方法和指标。3 论述测试系统静态特性及其对测试结果的影响。4 举例说明通过标定消除系统偏差或非线性误差 重复性误差的方法。5 论述系统的幅频特性的物理意义及二阶系统的特点。6 论述并举例说明测试系统...

测试技术第二章答案

第二章习题。2 1 典型的测量系统有几个基本环节组成?其中哪个环节的繁简程度相差最大?典型的测试系统,一般由输入装置 中间变换装置 输出装置三部分组成。其中输入装置的繁简程度相差最大,这是因为组成输入装置的关键部件是传感器,简单的传感器可能只由一个敏感元件组成,如测量温度的温度计。而复杂的传感器可能...

第二章通信技术基础

2.1 osi参考模型。20世纪70年代以后,计算机网络有了迅速的发展。各主要的计算机生产厂家纷纷开发自己的计算机系列产品,先后推出自己的计算机网络体系结构,以保证同一系列内各种计算机的兼容性和本公司产品的联网需要。但是,这种自成体系的封闭计算机系统难以实现其它公司产品的入网,从而很难满足异种计算机...