1、第3章 電磁環(huán)境及 電磁污染途徑,3.1 自然電磁環(huán)境 根據(jù)電磁波產(chǎn)生的機(jī)理不同，我們一般將電磁干擾劃分為自然電磁干擾和人為電磁干擾兩種。非人為因素產(chǎn)生的電磁波，構(gòu)成了電磁環(huán)境的一部分，我們把這部分電磁波所形成的電磁環(huán)境稱為自然電磁環(huán)境。在自然電磁環(huán)境中，靜電、雷電和自然輻射是3種最重要的電磁干擾。,3.1.1 靜電 靜電的形成 如下圖所示，繞原子A的原子核旋轉(zhuǎn)的電子，在外力的作用下，離開原來的原子A而侵入其他的原子B。A原子因缺少電子數(shù)而呈帶正電現(xiàn)象，稱為陽離子，B原子因增加電子數(shù)而呈帶負(fù)電現(xiàn)象，稱為陰離子。當(dāng)外力持續(xù)作用時(shí)，陽離子和陰離子的分布會(huì)變得越來越不均勻，對(duì)外將表現(xiàn)為帶電現(xiàn)象。,當(dāng)

2、兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)，就會(huì)使得一個(gè)物體失去一些電子(如電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體)而帶正電，另一個(gè)得到一些剩余電子的物體則帶負(fù)電。若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會(huì)積累使物體帶上靜電。,潮濕的空氣也是正負(fù)電荷中和的路徑。人體是良好的靜電載體，能夠通過摩擦起電充電到幾千伏。通過人的活動(dòng)，這些不受歡迎的靜電荷就會(huì)被帶到一些敏感區(qū)域晃來晃去。這些大量的靜電一旦找到合適的放電路徑，就會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。,靜電的放電與人體放電模型 當(dāng)人體接近導(dǎo)電物體時(shí)(最壞的情況是接觸到一個(gè)金屬物體，例如儀器外殼、集成電路的管腳等)，如果空氣氣隙上的電位梯度足夠高，電荷會(huì)以火花的形式轉(zhuǎn)移到那個(gè)物體上。 下圖給出了人體靜電

3、放電的等效電路。,圖中： CR人體和大地之間的電容。 RR人體的電阻。,LR人體的電感。 CS人手臂與大地之間的電容。 Co1人手臂與金屬體之間的電容。 RS人手臂放電路徑的電阻。 LS人手臂放電路徑的電感。 Co2人手、手指與金屬體之間的電容。 CJ金屬體與大地之間的電容。 RJ金屬體的接地電阻。 LJ金屬體的接地電感。,人體靜電放電的過程受很多因素影響，具體的放電過程也因各種分布參數(shù)的不同而不同。典型的人體靜電放電電流波形如下圖所示。,在這個(gè)波形中，低頻成分轉(zhuǎn)移的電荷比高頻成分多，但是高頻成分會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的場，對(duì)電路的危害也最為明顯。由實(shí)驗(yàn)得出的各個(gè)參數(shù)的范圍如下： Tr(上升時(shí)間)=200

4、ps100ns Ts(尖峰寬度)=0.5ns10s Tt(持續(xù)長度)=100ns2ms 靜電放電過程的不同不僅表現(xiàn)在電流波形在時(shí)間特性上差異很大，而且幅度也會(huì)在1A200A范圍內(nèi)變化。,正是由于不同條件下靜電放電的特性差異很大，所以電子設(shè)備對(duì)靜電放電的響應(yīng)很難預(yù)測。所幸的是，我們可以用統(tǒng)計(jì)的方法來處理這個(gè)問題。一定要記住的一個(gè)事實(shí)是，靜電放電時(shí)產(chǎn)生的能量很大，頻率很高(有時(shí)高達(dá)5GHz)。,靜電的危害 靜電場的強(qiáng)度取決于充電物體上的電荷數(shù)量和與它的電荷量不同的物體之間的距離。人體上的最高電壓應(yīng)該是20kV左右。 如果一個(gè)元件的兩個(gè)針腳或更多針腳之間的電壓超過元件介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度，就會(huì)對(duì)元件造成損

5、壞，這是MOS器件出現(xiàn)故障最主要的原因。 另一種故障是由于節(jié)點(diǎn)的溫度超過半導(dǎo)體硅的熔點(diǎn)(1415)時(shí)所引起的。靜電放電脈沖的能量可以產(chǎn)生局部發(fā)熱，使半導(dǎo)體局部熔斷損壞。,器件受到靜電放電的影響后，也可能不立即出現(xiàn)功能性的損壞。這些受到潛在損壞的元件通常被稱為“跛腳”，一旦加以使用，將會(huì)對(duì)以后發(fā)生的靜電放電或傳導(dǎo)性瞬態(tài)表現(xiàn)出更大的敏感性。整體的性能表現(xiàn)為電子設(shè)備的性能越來越差，直至完全損壞。 相對(duì)于自然界的靜電來說，電子器件是非常嬌貴的，正是基于這一因素，是否采取了防靜電措施是衡量電子器件質(zhì)量好壞的一個(gè)非常重要的指標(biāo)。,設(shè)備漏電，尤其是不會(huì)對(duì)人造成觸電傷害的微弱漏電雖然不屬于靜電放電現(xiàn)象，但其性

6、能卻與靜電放電類似。所以一般將設(shè)備漏電也納入靜電防護(hù)體系中來考慮。 靜電放電(ESD)及電氣過載(EOS)對(duì)電子元器件造成損害的主要機(jī)理有：熱二次擊穿、金屬鍍層熔融、介質(zhì)擊穿、氣弧放電、表面擊穿和體擊穿等。,3.1.2 雷電 雷電的形成 人們通常把發(fā)生閃電的云稱為雷雨云，其實(shí)有幾種云都與閃電有關(guān)，如層積云、雨層云、積云和積雨云，最重要的是積雨云，一般專業(yè)書中講的雷雨云就是指積雨云。積雨云形成過程中，在大氣電場、溫差起電效應(yīng)和破碎起電效應(yīng)的同時(shí)作用下，正負(fù)電荷分別在云的不同部位積聚。當(dāng)電荷積聚到一定程度，就會(huì)在云與云之間或云與地之間發(fā)生放電，也就是人們平常所說的雷電。,當(dāng)云層放電時(shí)，由于云中的電

7、流很強(qiáng)，通道上的空氣瞬間被燒得灼熱，溫度高達(dá)600020000，所以發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，這就是閃電，而閃道上的高溫會(huì)使空氣急劇膨脹，同時(shí)也會(huì)使水滴汽化膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波，這種強(qiáng)烈的沖擊波活動(dòng)形成了雷聲。,雷擊通常有3種形式：直擊雷、感應(yīng)雷和球形雷。 直擊雷是帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。 感應(yīng)雷是當(dāng)直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，地面某些范圍由于散流電阻大，出現(xiàn)局部高電壓，或在直擊雷放電過程中，強(qiáng)大的脈沖電流對(duì)周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)，發(fā)生高電壓而發(fā)生閃擊現(xiàn)象的二次雷。 球形雷比較多見于山區(qū)，其登堂入室的報(bào)道常見于報(bào)端。,雷電的破壞作用 雷電以其巨大的破壞力給人類社會(huì)帶

8、來了慘重的災(zāi)難。雷電具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 沖擊電流非常大，其電流高達(dá)幾萬至幾十萬安培。 持續(xù)時(shí)間短，一般雷擊分為3個(gè)階段，即先導(dǎo)放電、主放電和余光放電，整個(gè)過程一般不會(huì)超過60s。 雷電流變化梯度大，有的可達(dá)10KA/s。 沖擊電壓高，強(qiáng)大的電流產(chǎn)生交變磁場，其感應(yīng)電壓可高達(dá)上億伏。 雷電危害可分成直擊雷、感應(yīng)雷和浪涌3種。,在雷暴活動(dòng)區(qū)域內(nèi)，雷云直接通過人體、建筑物或設(shè)備等對(duì)地放電所產(chǎn)生的電擊現(xiàn)象，稱為直接雷擊。 感應(yīng)雷的破壞也稱為二次破壞。雷電流變化梯度很大，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場，使得周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流可能向周圍物體放電，如附近有可燃物就會(huì)引發(fā)火災(zāi)和爆炸，而感應(yīng)到正在聯(lián)機(jī)的

9、導(dǎo)線上就會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞性。,感應(yīng)雷主要有兩種：靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。 靜電感應(yīng)雷：帶有大量負(fù)電荷的雷云所產(chǎn)生的電場E將會(huì)在架空明線上感生出被電場束縛的正電荷。當(dāng)雷云對(duì)地放電或?qū)υ崎g放電時(shí)，云層中的負(fù)電荷在一瞬間消失了(嚴(yán)格說是大大減弱)，于是在線路上感應(yīng)出的這些被束縛的正電荷也就在一瞬間失去了束縛，在電勢能的作用下，這些正電荷將沿著線路產(chǎn)生大電流沖擊，從而對(duì)電器設(shè)備產(chǎn)生不同程度的影響。,電磁感應(yīng)雷：雷擊發(fā)生在供電線路附近，或擊在避雷針上會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場，此交變電磁場的能量將感應(yīng)于線路并最終作用到設(shè)備上(由于避雷針的存在，建筑物上落雷機(jī)會(huì)反倒增加，內(nèi)部設(shè)備遭感應(yīng)雷危害的機(jī)會(huì)和程度

10、一般來說是增加了)，對(duì)用電設(shè)備造成極大危害。 最常見的電子設(shè)備危害不是由于直接雷擊引起的，而是由于雷擊發(fā)生時(shí)在電源和通信線路中感應(yīng)的電流浪涌引起的。浪涌電壓可以從電源線或信號(hào)線等途徑竄入電腦設(shè)備，我們就這兩方面分別介紹如下：,(1)電源浪涌 電源浪涌并不僅源于雷擊，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障、投切大負(fù)荷時(shí)都會(huì)產(chǎn)生電源浪涌。電網(wǎng)綿延千里，不論是雷擊還是線路浪涌發(fā)生的幾率都很高。當(dāng)距離幾百公里的遠(yuǎn)方發(fā)生了雷擊時(shí)，雷擊浪涌通過電網(wǎng)光速傳輸，經(jīng)過變電站等衰減，到你的電腦時(shí)可能仍然有上千伏，這個(gè)高壓持續(xù)很短，只有幾十到幾百個(gè)微秒，或者不足以燒毀電腦，但是對(duì)于電腦內(nèi)部的半導(dǎo)體元件卻有很大的損害。,(2)信號(hào)系

11、統(tǒng)浪涌 信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓的主要來源是感應(yīng)雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。金屬物體(如電話線)受到這些干擾信號(hào)的影響，會(huì)使傳輸中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼，影響傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸速率。排除這些干擾將會(huì)改善網(wǎng)絡(luò)的傳輸狀況。,常見防雷產(chǎn)品 現(xiàn)代防雷產(chǎn)品種類繁多，大致可分為4大類： (1)接閃器 避雷針是最早的接閃器，也是目前世界上公認(rèn)的最成熟的防直擊雷裝置。避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷線是避雷針的變形，其接閃原理是一致的。 (2)低壓電源避雷器 信息產(chǎn)業(yè)部的分析統(tǒng)計(jì)表明：通信站80%的雷擊事故是由雷電波侵入電源線造成的。因此，低壓交流避雷器發(fā)展非常迅速，而以MOV材料為主的避雷器在市場上占有統(tǒng)治地位。,(3)通信

12、線路避雷器 通信線路避雷器的技術(shù)要求較高，因?yàn)槌藵M足防雷技術(shù)要求外，還須保證傳輸指標(biāo)要求。加上與通信線路相連的設(shè)備耐壓很低，對(duì)防雷器件的殘壓要求嚴(yán)格，因此在選擇防雷器件時(shí)較困難 。 (4)接地裝置 接地是防雷的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接地方法是采用金屬型材鋪設(shè)水平或垂直地極，在腐蝕強(qiáng)烈的地區(qū)可以采用鍍鋅和加大金屬型材的截面積的方法抗腐蝕，也可以采用非金屬導(dǎo)體做地極，如石墨地極和硅酸鹽水泥地極。更合理的方法是利用現(xiàn)代建筑的基礎(chǔ)鋼筋做地極，有事半功倍之效。,3.1.3 自然輻射 自然輻射干擾源的種類非常多，主要有電子噪聲、大地表面磁場、大地磁層、大地表面的電場、大地內(nèi)部的電場、大氣中的電流電場、閃電和雷

13、暴的電場、太陽無線電輻射和銀河系無線電輻射等。 電子噪聲主要來自設(shè)備內(nèi)部的元器件，是決定接收機(jī)噪聲系數(shù)的重要因素。常見的電子噪聲源包括熱噪聲、散彈噪聲、分配噪聲、l/f噪聲和天線噪聲等。熱噪聲具有極寬的頻譜，能量隨溫度而變化，溫度越低，噪聲越小。,電子噪聲主要來自設(shè)備內(nèi)部的元器件，是決定接收機(jī)噪聲系數(shù)的重要因素。常見的電子噪聲源包括熱噪聲、散彈噪聲、分配噪聲、l/f噪聲和天線噪聲等。 在地球表面存在著地磁場，它是一種自然場。只要拿一枚小小的磁針就能觀察到它的存在。根據(jù)觀測已知，地磁場的場強(qiáng)分布基本上是軸對(duì)稱的，磁軸和地軸不重合，它們之間偏移一個(gè)角度，稱為磁偏角。,在海拔高度500km處存在著大

14、氣電離層。由此人們可以設(shè)想地球和這個(gè)電離層組成一個(gè)巨大的球形電容器。 大氣中的電荷在電場作用下沿電場方向移動(dòng)，形成一個(gè)恒定的電流流入大地，從而把正電荷輸送到大地上。對(duì)整個(gè)地球來說可產(chǎn)生1.5kA數(shù)量級(jí)的電流，因此地球很像一個(gè)巨大的發(fā)電機(jī)。,宇宙噪聲主要來自太陽輻射和銀河系無線電輻射。太陽輻射可分為熱輻射和非熱輻射兩類，熱輻射頻譜從十幾兆赫到30GHz，在太陽黑子劇烈活動(dòng)期的輻射強(qiáng)度比靜止期大60dB。銀河系無線電輻射頻率在150MHz200MHz頻段內(nèi)。因此宇宙噪聲在20MHz500MHz頻率范圍內(nèi)影響相當(dāng)明顯。 由太陽飛出的帶電粒子的輻射，不管是對(duì)地球上受太陽光照亮的半球，還是對(duì)黑暗的半球，

15、即不管是在白天還是在黑夜，都能引起磁場的變化。由太陽飛出的帶電粒子引起磁場的改變就是地球上的磁暴。,3.2 人工電磁干擾 3.2.1 輻射干擾源 輻射干擾是指以電磁波形式傳播的干擾。這類干擾的能量是由干擾源輻射出來，通過介質(zhì)(包括自由空間)以電磁波的特性和規(guī)律傳播的。 構(gòu)成輻射干擾源有兩個(gè)條件： 一個(gè)是有產(chǎn)生電磁波的源泉； 另一個(gè)是能把這個(gè)電磁波能量輻射出去。,電磁輻射場區(qū)一般分為遠(yuǎn)區(qū)場和近區(qū)場。以場源為中心，在一個(gè)波長范圍內(nèi)的區(qū)域，通常稱為近區(qū)場，也可稱為感應(yīng)場；半徑為一個(gè)波長之外的空間范圍稱為遠(yuǎn)區(qū)場，又稱為輻射場。通常，對(duì)于一個(gè)固定的可以產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁輻射源來說，近區(qū)場輻射的電磁場強(qiáng)度

16、較大，所以，我們應(yīng)該格外注意對(duì)電磁輻射近區(qū)場的防護(hù)。 常見的信息輻射干擾源有發(fā)送設(shè)備、本地振蕩器、非線性器件和核爆脈沖等。,發(fā)送設(shè)備 發(fā)送設(shè)備通過發(fā)送天線輻射出去，有時(shí)通過編織屏蔽層和通風(fēng)管道輻射出去，通過連接電纜向外輻射。 本地振蕩器 在多數(shù)設(shè)備中，主要的發(fā)射源是印制電路板(PCB)上電路(時(shí)鐘、視頻和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，及其他振蕩器)中流動(dòng)的電流。 設(shè)備功能非線性產(chǎn)生的輻射 所謂設(shè)備功能非線性所產(chǎn)生的輻射干擾，指的是電路中器件工作在非線性狀態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的干擾。,核電磁脈沖輻射 核電磁脈沖輻射是能量很大的一種特殊的輻射干擾源。爆炸核武器時(shí)，核輻射與周圍環(huán)境相互作用，使帶電粒子強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生核電磁脈

17、沖。 電弧輻射 當(dāng)開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)開啟和閉合時(shí)，觸點(diǎn)間會(huì)產(chǎn)生電弧。特別是在驅(qū)動(dòng)電感負(fù)載時(shí)，這種現(xiàn)象更為明顯。,3.2.2 傳導(dǎo)干擾源 傳導(dǎo)干擾指通過導(dǎo)體傳播的干擾。傳導(dǎo)干擾與輻射干擾的界限并不是非常明顯，除頻率非常低的干擾信號(hào)外，許多干擾信號(hào)的傳播可以通過導(dǎo)體和空間混合傳輸。在某些場合，干擾信號(hào)先以傳導(dǎo)的形式，通過導(dǎo)體將能量轉(zhuǎn)移到新的空間，再向空中輻射。而在另一些場合，干擾信號(hào)先在空中傳播，在其傳播的過程中遇到導(dǎo)體，就會(huì)在導(dǎo)體中感應(yīng)出干擾信號(hào)，變成傳導(dǎo)干擾，沿導(dǎo)體繼續(xù)傳播。,1. 傳導(dǎo)干擾源 傳導(dǎo)干擾源按帶不帶信息可以分為信息傳導(dǎo)干擾源與電磁噪聲傳導(dǎo)干擾源兩類。信息傳導(dǎo)干擾源指的是帶有信息的無

18、用信號(hào)對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾。電磁噪聲傳導(dǎo)干擾源指的是不帶任何信息的電磁噪聲對(duì)電子設(shè)備的干擾。 下頁表是常見的信息傳導(dǎo)干擾源及產(chǎn)生這種干擾的原因。,表3.8是常見的電磁噪聲傳導(dǎo)干擾源及產(chǎn)生這種干擾的原因。,下表是常見的電磁噪聲傳導(dǎo)干擾源及產(chǎn)生這種干擾的原因。,2. 傳導(dǎo)干擾源的頻譜 任何種類的干擾都與干擾源的功率、頻率有關(guān)。下表是常見傳導(dǎo)干擾源的干擾頻譜。測量表明，傳導(dǎo)頻譜由最低可測的頻率到1GHz以上的頻譜。通常情況下，傳導(dǎo)干擾的頻率最高為幾十兆赫以下，這是因?yàn)楫?dāng)頻率升高時(shí)，由于導(dǎo)體損耗以及布線電感和分布電容的作用，使傳導(dǎo)電流大大衰減。,目前，對(duì)電子設(shè)備影響最大的傳導(dǎo)干擾要數(shù)通過供電線 路傳導(dǎo)

19、的干擾。這些干擾源通過電網(wǎng)可以將干擾信號(hào)傳 播到非常廣的范圍。,3.3 電磁干擾三要素 理論和實(shí)驗(yàn)的研究表明，不管復(fù)雜系統(tǒng)還是簡單裝置，任何一個(gè)電磁干擾的發(fā)生必須具備3個(gè)基本條件：首先應(yīng)該具有干擾源；其次有傳播干擾能量的途徑(或通道)；第三還必須有敏感器件。在電磁兼容性理論中把被干擾對(duì)象統(tǒng)稱為敏感設(shè)備(或敏感器)。因此干擾源、干擾傳播途徑(或傳輸通道)和敏感設(shè)備稱為電磁干擾的三要素。 下頁圖為電磁干擾三要素的示意圖。,關(guān)于電磁干擾的傳播途徑一般分成兩種方式，即傳導(dǎo)耦合方式和輻射耦合方式。敏感設(shè)備是被干擾對(duì)象的總稱，它可以是一個(gè)很小的元件或者一個(gè)電路板組件，也可以是一個(gè)單獨(dú)的用電設(shè)備，甚至可以是

20、一個(gè)大系統(tǒng)。,3.3.1 敏感設(shè)備的敏感度度量 由于敏感設(shè)備是以不同電路原理、不同結(jié)構(gòu)和不同元器件構(gòu)成的具體用電設(shè)備，它們受同一電磁干擾作用的響應(yīng)程度差別很大，通常用敏感度來描述敏感設(shè)備對(duì)電磁干擾響應(yīng)的程度。敏感度越高，表示對(duì)干擾作用響應(yīng)的可能性越大，也可以說表明該設(shè)備抗電磁干擾的能力越差。不同敏感設(shè)備的敏感度值需要根據(jù)具體情況加以分析和實(shí)際測定。,模擬電路系統(tǒng)敏感度分析 對(duì)于模擬電路系統(tǒng)，敏感度表示為 式中，Sv為以電壓表示的模擬電路敏感度； Nv為熱噪聲電壓； B為電路的頻帶寬度； K為與干擾有關(guān)的比例系數(shù)。 模擬電路的敏感度經(jīng)常用分貝(dB)表示SdBV，其計(jì)算公式如下：,其中，GdBV

21、是用分貝表示的設(shè)備靈敏度，一般靈敏度值比較小，多為毫伏級(jí)或微伏級(jí)數(shù)值。 數(shù)字電路系統(tǒng)敏感度分析 對(duì)于數(shù)字電路系統(tǒng)，敏感度表示為： 式中，Sd為數(shù)字電路敏感度； B為電路的頻帶寬度； Ndl為數(shù)字電路的最小觸發(fā)電平。,一般數(shù)字電路的最小觸發(fā)電平Ndl遠(yuǎn)比模擬電路的噪聲電平要大得多，因此數(shù)字電路比模擬電路的敏感度值要小得多，說明數(shù)字電路有較強(qiáng)的抗干擾能力。 數(shù)字電路的敏感度也常以分貝(dB)表示，上式寫為： 電子設(shè)備的敏感度可以在很大范圍內(nèi)變化，大致的數(shù)量概念在80dB230dB之間為多數(shù)。,一般將80dB230dB的敏感度分成7類， 小于80dB為極不敏感類， 80dB110dB為較不敏感類，

22、110dB140dB為稍敏感類， 140dBl70dB為中等敏感類， 170dB200dB為敏感類， 200dB230dB為非常敏感類， 大于230dB為極敏感類。,3.3.2 傳播干擾能量的途徑 在實(shí)際中，存在兩類傳播干擾能量的途徑：系統(tǒng)內(nèi)部耦合和設(shè)備間的外部耦合。無論是系統(tǒng)內(nèi)部耦合還是設(shè)備間的外部耦合，均存在以下幾種耦合方式。干擾源就是通過這些能量耦合方式將干擾施加于敏感設(shè)備。,直接耦合方式 電導(dǎo)性耦合最普遍的方式是干擾信號(hào)經(jīng)過導(dǎo)線直接傳導(dǎo)到被干擾電路中而造成對(duì)電路的干擾。這些導(dǎo)線可以是設(shè)備之間的信號(hào)連線、電路之間的連接導(dǎo)線(如地線和電源線)以及供電電源與負(fù)載之間的供電線等。這些導(dǎo)線在傳遞

23、有用信號(hào)能量的同時(shí)，也將干擾信號(hào)傳遞給對(duì)方。 下圖為直接耦合的示意圖。,其中：Rs為干擾源的內(nèi)阻； Us為干擾源信號(hào)的干擾電壓； Rz為連接導(dǎo)線的等效電阻，該電阻隨著干 擾信號(hào)的頻譜的改變而改變； RL為敏感部件的等效負(fù)載電阻，該電阻也 隨著干擾信號(hào)的頻譜的改變而改變。,Rz和RL隨著干擾信號(hào)的頻譜的改變而改變的主要原因是：當(dāng)干擾信號(hào)的頻率升高時(shí)，導(dǎo)線的趨膚效應(yīng)將越來越明顯，導(dǎo)線的等效橫截面積越來越小，等效的交流電阻也越來越大。,漏電耦合方式 漏電耦合是電阻性耦合方式。當(dāng)相鄰的元件或?qū)Ь€間的絕緣電阻降低時(shí)，有些電信號(hào)便通過這個(gè)降低了的絕緣電阻耦合到邏輯元件的輸入端而形成干擾。 漏電耦合傳導(dǎo)干擾

24、能量的情形與直接耦合方式的基本相同。兩者不同之處是：直接耦合方式是由導(dǎo)線傳遞能量，在傳遞干擾信號(hào)的能量的同時(shí)，還傳遞有用信號(hào)的能量；而漏電耦合方式是由漏電阻傳遞能量，并不傳遞有用信號(hào)，其危害性比直接耦合方式更具隱蔽性。,公共阻抗耦合方式 公共阻抗耦合是噪聲源和信號(hào)源具有公共阻抗時(shí)的傳導(dǎo)耦合。公共阻抗隨元件配置和實(shí)際器件的具體情況而定。只要其中某一電路的電流發(fā)生變化，便會(huì)使其他電路的供電電壓發(fā)生變化，形成公共阻抗耦合。 公共耦合一般發(fā)生在兩個(gè)電路的電流流經(jīng)一個(gè)公共阻抗時(shí)，一個(gè)電路在該阻抗上的電壓降會(huì)影響到另一個(gè)電路，如下圖所示。常見的公共阻抗耦合有公共地和電源阻抗兩種。下圖是公共地線的連線的內(nèi)阻而產(chǎn)生的耦合。,為了防止公共阻抗耦合，應(yīng)使耦合阻抗趨近于零，通過耦合阻抗上的干擾電流和產(chǎn)生的干擾電壓將消失。此時(shí)，有效回路與干擾回路即使存在電氣連接(在一點(diǎn)上)，它們彼此也不再互相干擾，這種情況通常稱為電路去耦，即沒有任何公共阻抗耦合的存在。,電容耦合方式 電容耦合方式是指電位變化在干擾