Электромагнитная совместимость электронных приборов

Рис. 4. Схема трансформаторной гальванической развязки

1.5. Конструктивные методы борьбы с помехами

Влияние помех на работу электронных устройств можно снизить, если размещение элементов и устройств, их электрические связи выполнять с учетом возможного воздействия помех. Исходя из этого, при разработке конструкции; электронной аппаратуры придерживаются следующих правил:

- чувствительные схемы располагают поблизости от источников полезных сигналов;

- мощные схемы, являющиеся источниками помех, располагают вблизи нагрузок;

- маломощные и мощные схемы располагают как можно дальше друг от друга;

- стремятся обеспечить как можно более короткие линии связи и контуры тока.

Устройства, входящие в аппаратуру, группируют в подсистемы в соот­ветствии с тем, являются ли они источниками помех, или, напротив, сами чув­ствительны к помехам. В соответствии с этим в сложной электронной системе выделяют несколько подсистем. В большинстве систем выделяют:

- аналоговые подсистемы, как наиболее чувствительные к помехам;

- цифровые подсистемы, имеющие умеренную чувствительность к помехам;

- источники питания;

- подсистемы, содержащие электромагнитные приборы и переключатели. Высокочастотные и низкочастотные схемы также выделяют в разные под­системы. Каждая подсистема должна быть как можно более компактной и снабжена собственными средствами подачи питания и заземления. Проводники в подсистемах должны быть как можно более короткими и иметь низкий импеданс, а контуры прохождения тока - минимальными.

При монтаже трансформаторов, соленоидов и других электромагнитных устройств обеспечивают взаимную перпендикулярность направлений их магнит­ных полей.

Группирование устройств, выполненных на цифровых ИМС, имеет некото­рые особенности. В цифровых устройствах неизбежно возникают скачки тока в цепях питания, так как в состоянии логического нуля и логической единицы потребление логических элементов может резко отличаться. В связи с этим од­новременное изменение состояния множества логических элементов приводит к появлению таких скачков в цепях питания.

При конструировании цифровых устройств, рассмотренных ранее, при­держиваются следующих рекомендаций:

1) цепи, потребляющие большой ток, питают от отдельного источника. В этом случае переменные составляющие тока питания не проникают в шины, подводящие питание к маломощным логическим схемам;

2) особое внимание уделяют расположению и длине печатных проводни­ков. Это связано с тем, что скачки тока в одном печатном проводнике через паразитные индуктивные и емкостные связи наводят всплески напряжения на других участках схемы. Поэтому при использовании многослойных печатных плат направления трассировки проводников в соседних слоях делают взаимно перпендикулярными;

3) свободные, неиспользованные логические входы ИМС подключают к уровню либо логической единицы, либо логического нуля. В противном случае они могут вызвать ложные срабатывания вследствие всплесков напряжения в цепях питания.

В цепях питания цифровых ИМС обязательно устанавливают фильтрую­щие конденсаторы. При этом для отдельных особо важных ИМС, например микропроцессорных БИС, устанавливают индивидуальные фильтрующие кон­денсаторы, а для прочих - один конденсатор на несколько ИМС.

Еще одним важным конструктивным приемом повышения по­мехоустойчивости электронной аппаратуры является правильная разводка ши­ны «земля» и шины «общий» (корпус). Проводник «общий» - это силовая цепь, соответствующая одному из полюсов источника питания. Через этот проводник на полюс источника питания замыкается весь ток нагрузки. Шина «земля» не должна использоваться для передачи мощности, а только для заземления. В электронной аппаратуре эти цепи должны иметь соединение только в одной точке системы. Соединение еще хотя бы в одной точке приводит к образованию замкнутого контура, являющегося источником помех для работы различных устройств и системы в целом.

Список использованной литературы

1.                  Кангин В.В., Кангин М.В., Меретюк В.Н. Электроника. – Нижний Новгород, 2005.

2.                  Панков И.Г. Электротехника, электроника и микропроцессорная техника. – М.: Издательство МГОУ, 1995.

3.                  Угрюмов Е.П. Цифровая схематехника. – СПб.: БХВ - Петербург, 2001.

4.                  Чернов Е.А. Электропривод и электрооборудование автоматизированного производства. – М.: Машиностроение, 1992.