电子电路

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电子电路范文第1篇

关键词：电子电路；抗干扰方法；分析

引言

电子电路技术看起来貌似很简单，但其实是十分繁琐复杂的。因为在很多情况下电子电路都是由很多基本电路组成，而且电子电路可以在特殊环境下进行信息传输，所以在电子电路传输信息时，一定不可以受到外界任何因素的干扰，不然很容易造成部分信息的中断，有些甚至会造成信息之间的重复与错误链接。现阶段电子电路技术在各领域及行业中都被广泛应用，但因为电子电路运行过程比较繁琐复杂，所以如何对电子电路的抗干扰方法进行研究与改进是当前的重点课题。

1电子电路抗干扰技术的概念

电子电路抗干扰技术，是由国外相关电子电路研究人员首先提出和开始应用的，它也是EMC的重要构成部分，在世界各地、每个国家EMC一直受到高度重视，其最重要的原因就是当中比较重要的抗干扰技术。电子电路抗干扰技术的本质意义，就是要在不破坏信息的必要前提下，可以最大限度上，阻止外界因素对电子电路信息传输时所产生的干扰和影响，进一步是信息进行更好更迅速的传输。从总而言之，抗干扰技术其作用就是把外界因素对电子电路的影响，减少或降低到最小程度。因为很多电子电路基本都是靠信号进行信息之间的传输交流，所以外界因素在很大程度上都会对其造成一定的影响，在生活中较为常见的干扰就是噪音。

2电子电路的主要干扰种类

2.1复杂散乱的电磁场干扰

在电子电路的主要干扰种类中，复杂散乱的电磁场干扰是主要类型，因为在给电子电路输入传输信息时，通常会让电子电路所在地的散乱磁场产生变化，而这种磁场变化就会使其产生并发出一定的干扰信号。我们可以把这种干扰信号和电子电路看作一个电流来回交替的回路，在干扰信号发射出信号时，就会在电子电路中被无止境的放大，进而影响信息在电子电路中的传输。

2.2电网高频率干扰

不管哪种电子电路想要正常运行工作，都需要电源作为前提基础。但电源中的电流通常是由电网进行变压，也包括使电流之间进行交流，然后通过整流滤网把电流稳压，最后使其能进入到电子电流中。但是在电流流动时，电网频率会跟随其流动产生变化，此种变化会跟着电流的流通逐渐增大，最后导致电网高频率干扰，它也是干扰电子电路信息传递的重要因素之一。

2.3电路中自激振荡的放大

在电子电路信息传输的过程中，会受到很多其它信号的干扰，其中有一种就是电路中自激振荡的放大，而且自激震荡不止对电子电路存在干扰，自激振荡还存在于不一样的结构事物之间。由于电子电路在所处结构上会形成一个自然放大的电路，不论是来自空气波动还是外界因素的干扰，其结果都会被放大数倍，而且电子电路和相关结构一定都会存在自激振荡的效果。因此自激振荡通过放大电路的方法，定会对电子电路信息的正常传输造成干扰。

3电子电路抗干扰的详细方法

总体来说，我们在进行电阻电路抗干扰技术研发的同时，首先要了解干扰因素都有哪些，而起形成的原因都是什么，这样我们才能切实根本的从源头问题上选择合理合适的干扰方法，选择合适的方法是对于把干扰降到最低，使电子电路能平稳正常运行的有效方法。换一种方式来讲，只有在必须了解干扰电子电路信息传递的主要的因素前提下，我们才好依据干扰因素做出相对应的策略，这样就可以有效抑制干扰的发生。

3.1抑制外来干扰因素的方法

目前对电子电路的干扰是较为普遍的外来干扰，它的基本意义是四周环境对电子电路的超标辐射或干扰，其干扰途径主要显示为噪音、电源线、信号源头及接地线等几种干扰形式。现阶段较为多见的干扰主要是工业行业中的火花放电过程或电动机等干扰。对于此等干扰有效的主要抑制方法是：把电路远迁于一些大功率设施或设备附近，而且要对它的表面进行物理隔缘和接地保护方法。

3.2抑制电源干扰的方法

源于电源处电流不稳定引发的干扰就是我们所讲的电源干扰。电源干扰主要指直流电源对数字电路引起的干扰，一般情况下都是由直流电源不佳、电压不稳定或者电源变压器交流电所引发。抑制方法也需要从实际角度出发，采取合适的措施。

3.3抑制瞬间过流电的方法

瞬间过流电的根本意义是电子电路中电流在流动时所引发的瞬间尖峰电流。瞬间电流干扰也是被电路的过渡过程所引发的，集成电路在状态进行转换时引起尖峰电流，使其负载电容充电或放电时产生瞬间电流。与静态相比，瞬间过流电流量相对较多，不但浪费了很多电能，也对电子电路形成了一定程度上的干扰。因此。干扰工作也随其速度导致增加。因此，瞬态电流比静态电流大得多，不仅增加电流功耗而且给电源带来干扰。所以我们要在电源跟接地线之间连接一个电容，继而保证尖峰电流不输出在电子电路当中。而且，我们还要一定注意的重点是接地线时要选择相对较粗和较短的。

4结束语

在实际应用环境中经常会出现多样的干扰因素，尤其是那些用于工业产业的电子电路，因使用条件的恶劣性，使其受到干扰的机会也就会相对增加。经过科学实验的表明，上述所总结探讨的技术措施能够有效的提高电子系统中的抗干扰能力，从而降低外来干扰因素带给电子系统的危害。

参考文献

[1]吕俊霞.电子电路的抗干扰方法与技术[J].印制电路信息，2015,08（17）：16-18+70.

[2]李聪.电子电路的抗干扰控制研究[J].科技与创新,2017(9):123-124.

电子电路范文第2篇

【关键词】电子电路；抗干扰；研究

干扰是影响电子电路正常工作的一个重要因素之一，如何最优提高抗干扰能力是电子电路技术研究人员必须面临的问题。

一、电子电路的干扰类型

电子电路的干扰是指影响电子电路正常工作的内因和外因，其既可能来自于电子系统内部，也可能来自于电子系统外部。按照干扰传播通道可以将干扰分为四种：来自信息通道的干扰；来自电网的干扰；来自杂散电磁辐射的干扰；来自地线的干扰。

二、电子电路的抗干扰措施

1.提高敏感器件抗干扰性能

常用措施有：对于单片机闲置的I/O口不要进行悬空放置，要通过接电源或接地；其他闲置端要在不改变系统逻辑的条件下进行接电源或接地；要尽可能降低单片机的晶振频率；选用低速数字电路；布线过程中选用粗的地线和电源线；尽可能降低偶和噪声。

2.干扰源抑制

（1）抑制杂散电磁干扰源

当杂散电磁场分布在放大电路周围时，不稳定的磁场和电厂会对放大电路的重要元器件和输入电路形成电压干扰。当放大器和干扰源的输入电路间出现了杂散电容时，就会形成较强的干扰电流回路。干扰电流经过放大器的输入电阻就会形成干扰电压。当干扰电场较大时，强烈的干扰电压就会影响放大器的安全运行。

其抗干扰技术有：

①屏蔽。可采用磁屏蔽和静电屏蔽两种屏蔽方法来降低外界干扰。屏蔽结构可采用屏蔽罩对受干扰元件或干扰源进行屏蔽，并注意采用金属套屏蔽线对多级放大器的第一级输入线进行屏蔽，同时要做好屏蔽线外套的接地。

②恰当布线。要分开布置交流电源线和放大器的输入线与输出线，尽量避免采用平行走线。另外要控制输入走线长度，输入走线的长度越短，其受到干扰的可能性就越小。[1]

③布局合理。在进行放大器的结构布线时，要注意将电源变压器尤其是某些含有强漏散磁场的铁磁稳压器尽可能与放大器的一级输入电路进行远距离隔离。在变压器安装过程中要注意对安装位置的选择，尽量选择不易对放大器产生干扰的位置。如果安装含有输入变压器的放大器，安装时应当保证输入变压器的线圈垂直于干扰磁场，以使感应干扰电压尽可能减小。

（2）抑制地线干扰源

信号地是指逻辑电路、控制电路和信号电路的地线。通常为了防止各级电流在通过地线时相互之间形成干扰，尤其是数字电流对模拟电流形成干扰和末级电流对一级电流形成反馈干扰，会运用地线割裂法对地线回路进行设置。

①多点接地。其一般采用宽铜皮镀银作为接地母线，为了尽可能降低阻抗影响，会将全部电路的地线都连接到与之相近的接地母线上。此种接入方式在数字电路中比较常用。其系统一般会有多块印制板构成，利用机架上的接地母线将所有的地线连接在一起，然后将接地母线一端直接与直流电源连接，从而形成工作接地点。[2]

②单点接地。单点接地一般会将所有电路的地线都接入到一个点上，此种方法的显著优势是无地环流，且接地点只受到该电路的地阻抗和地电流的影响。其工作原理是当各电路拥有较小的电流时，地线中的电压也会相对较小，而相邻两电路利用单点接地方式，由于地线短、电位差小，因此线路会受到较小的干扰。

③数字接地和模拟接地。通常情况下电子电路中会同时包含模拟信号和数字信号两种，而数字电路在开关状态工作中会形成较大的电流波动起伏，如果仍运用电耦合的方式进行信号之间的耦合，就会引起地线之间的干扰，使模数转换出现故障。若要避免此种干扰，应当采用两种整流电路分别对数字信号和模拟信号进行供给，并通过光耦合器对俩信号进行耦合，如此可以实现地线间的隔离。

④串联接地。将所有电路都接在一条公共地线上，各电路的电流之和即为公共地线的电流。如电路2、电路3…电路n的电流和即为电路1和电路2的电线电路。所以各电路的地线电位都受到其他电位的影响，噪声会经过公共地线进行耦合。此种连接方法从避免噪声和干扰的角度来看是不恰当的，然而其接线方式简单方便，因此也被经常采用。尤其在印刷电路设计上比较常用。[3]

3.抑制传播通道干扰

（1）抑制电网干扰

通常大部分的电子电路直流电源都是利用变压器对电网交流电源进行变压、整流滤波、稳压等过程以形成相应的直流电压。如果交流电网的负载出现突然变化时，地线和交流电源线将会形成高频段的干扰电压，其生成的高频电流会通过放大电路、稳压电源等由地线流回到电网。高频电路不仅会顺着导线进行流动，还会通过分布电容的通路进行流动，而受干扰最严重的部分便是变压器的分布电容处。其抗干扰措施有：

①采用“浮地”接线方式，即隔离直流地线和交流地线，且仅将交流地线接入到大地中，此种方式能够有效降低交流干扰对公共地线串的影响；

②利用双T滤波器，其主要特点是能够防止多固定频率的干扰信号侵入到电子电路中，主要用在整流电路的后部；

③利用0.01～0.2UF无极性电容，并分别在集成块的电源引脚和直流稳压电源的输入端和输出端接入，从而将高频干扰过滤掉；

④稳压电源中通过将屏蔽层添加到电源变压器中，并对屏蔽层进行良好接地，这样可以使分布电容值降低，从而防止高频信号进入到电源变压器中形成干扰。

（2）抑制信号通道干扰

在较远距离的通信、控制和测量中，如果使用了较长的电子系统的输入线和输出线，且线间距离较短，那么信号在传输过程中就极可能受到干扰，从而引起信号的失常或畸变，阻碍电子电路的正常运行。长线信号传输过程中可能受到的干扰有：长线信号地线干扰、附近空间磁场引起的感应干扰等。

其抗干扰技术有：

（1）使用光电耦合传输；

（2）使用双绞线传输。此两种方式都能够很好的防止信号地线干扰和空间电磁干扰。

三、结束语

抗干扰设计是电子电路设计中的重要组成部分，良好抗干扰性能能够大幅度提高电子电路工作效率。相关技术人员应当加强相关抗干扰技术的分析，综合考虑电子电路的布线、工作原理等内容，不断改进电子电路抗干扰技术，以提高电子电路工作的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]毛倩.电子电路抗干扰措施的研究[J].数字技术与应用，2010，13（14）：74-75.

电子电路范文第3篇

【关键词】电子电路；电路故障；电子检测；检测技术

由于电路中电子元件所处的特殊运行环境，也使得电子元件容易失效而导致电路发生故障。对于一个电子产品的电路而言，都有一个固定的运行线路，如若其中的某一个环节出现故障，势必使得下一级电路无法正常工作甚至使得整个系统出现问题，表现为：丧失部分功能甚至系统瘫痪、损毁。因此在这里我们也不难看出，电子电路故障检测的技术水平高低，不但可以提高解决故障的能力，还能有效的保障电子电路的运行安全，这对于电子工程技术人员来说，无疑是十分重要的。

1．电子电路故障的成因探析

现今电子电路中常见的故障有：电源无电压输出、电压输出不稳、电路中没有放大输入信号、电路中的振荡器出现故障以及计数器的输出脉冲不稳等等。如若工程技术人员想要较好地解决电子电路中的各种故障，就必须针对故障本身的每一种成因进行系统地分析，然后再根据其产生的机理进行系统的总结才行。为此，笔者在这里对现今电子电路中存在的问题进行了一些总结，以供专业人士进行参考分析。

(1)电子电路设计出现的错误。这种电路故障产生的原因主要是由于：设计工程师在设计电路的过程中，对电路中所用电子元件的排布以及电路中爬电距离和电气间隙的考虑不足，从而引发的电子电路在运行过程中发生的闪络、飞弧等安全隐患问题。

(2)电子产品的实际电路与设计最初的设计图原理发生了偏离，从而使得电路中某个（或某些）元件遭到了破坏，并导致整个电路出现了严重的短路、断路的现象发生。

(3)因元器件的选型不合理而导致元器件在电路运行过程中损坏，从而影响了整个电子设备的顺利运行。

(4)电子产品的使用者因使用不当而引起的故障，如：接地的处理不当而导致的电路故障问题。

2.电子电路故障检测技术探析

面对各种电子电路故障成因，工程技术人员势必要对其采取各种适当、合理的措施才能最大程度的解决问题。

2.1观察法

这种检测技术主要是通过：人们眼、耳、鼻、手以及其它的外界官对电子产所进行的评价分析。这种直接的观察法是不依靠任何外界的电子检测设备对产品进行分析，从而找出电子电路故障的方法。例如：我们可以直接观察按I类设备进行安全设计的电子产品的电源具不具备有接地保护端子；在通电的情况下，观察电子元件是否有发烫、冒烟以及有无焦味等等一系列的外界感官分析的方法。

2.2电路信号追踪法

对于该方法而言，其主要是通过在电子电路中输入一个具有特定振幅、特定频率的信号，然后根据该信号存在的波粒二象性，对于该信号进行系统的分析，然后根据其波形的变化与幅值的变化情况进行的辨别的方式。如若当该信号运行到电路中遇到了异常，该信号的波形以及幅值就会产生适当的改变，从而发现电子电路的故障。另外，我们还应该充分了解到虽然该方法能够充分反应出故障的所在地，但是其寻找故障的方法是先把反馈回路断开，使系统成为一个开环系统，然后再接入一适当的输入信号，利用信号寻迹法逐一寻找发生故障的元器件。

2.3线路故障的对比法

这种方法是利用电子技术人员的经验作为前提，首先，技术人员要对这段线路产生了一定的怀疑态度，然后将这个怀疑的线路与正常的线路进行适当合理的对比工作，用二者的运行参数进行适当的对比而从中找出故障的方法。

2.4器件代换法

由于一些电子电路中的故障有时候并不容易被人所发现，其具有一定的隐蔽性。因此，电子工程的技术人员在这时就可以适当地采取替换电子元器件的方法来进一步判断该元器件是否出现了问题，这种器件更换法不仅仅可以更好的保护电子元器件的运行安全，还能更好地缩小故障的查找范围，以便更迅捷地查找处故障所在。

2.5电子电路故障检测技术的旁路法

该方法主要用来检测电路中的振荡故障，其主要是利用电路中的电容器对各个适用点进行检查的方法。当电路中有自激振荡或有寄生振荡现象，可以利用适当容量的电容器，选择适当的检查点，将电容临时跨接在检查点与参考接地点之间，如果振荡消失，就表明振荡是发生在此附近或前级电路中。否则就在后级电路中，再移动检查点寻找。这种方法还可以用来检查电源滤波和去耦电路的故障。

3.电子电路故障检测技术的注意事项探析

虽说我国的电子电路故障的检测技术取得了不斐成绩，但是在其工作的过程中仍有许多的注意事项是亟需电子技术的工程人员去解决分析的。尤其是对于电子电路故障中的软故障而言，电子技术的工程人员在保障其工作质量的前提下，还要尽量减少测量的误差。因此，笔者在这里提出了以下几个方面的注意事项，以供大家参考。

(1)接地设施的合理应用。由于现今市场中大多数电子产品的金属机壳都具有保护接地，借以来不断增强其自身运转的安全性。因此，电子电路的设计人员在进行研发新产品的过程中，一定不要忽视对接地设施的设计。

(2)电子电路故障检测技术在选择上要保障合理性。我们在使用电子电路故障检测技术的时候，一定要具体问题，具体分析，切不可混乱的采用电子电路故障检测技术，否则，势必会给电路中的其它元器件甚至是整个电路带去一些不必要的损失。

(3)电子电路故障的检测人员一定要认真记录每一种故障的发生时间与元件的使用年限，从而能够在本质上做到预防电子电路故障现象的发生。

(4)对于电子电路中出现的调试故障而言，电子技术工程人员一定要认真查找故障原因，切不可一遇到问题解决不了就拆掉线路重新安装。以免导致其它的元件产生问题，并使得整个电子电路故障发生更大的问题。

4.结束语

综上所述，电子电路如若要想彻底地发展自身的道路，就必须将自身的故障发生率降到最低，只有这样才能取得真正意义上的发展。而作为一名电子技术工程人员，不仅仅要有充分的理论知识，还要在实践中多观察、多动手、多思考、多总结，只有这样，才能较好地从根本上找出并解决电子电路中的故障。■

【参考文献】

［1］蔡金锭,涂娟,王少芳.电力电子电路故障的遗传进化神经网络诊断[J].高电压技术,2004,(09).

［2］潘昊,侯清兰.基于粒子群优化算法的BP网络学习研究[J].计算机工程与应用,2006,(16).

［3］涂娟,张选利,刘庆珍.整流电路智能故障诊断的一种新方法[J].福建工程学院学报,2006,(04).

电子电路范文第4篇

【关键词】电子设备 电子电路 接地技术 抗干扰能力 干扰抑制

中图分类号：V443 文献标识码：A文章编号：

一．引言

我们知道在电子电路设计中的接地技术直接关系到了电器的使用寿命以及安全程度。在我国当前，各种各样的电子产品相继诞生，电子产品的应用也日益的广泛，可以说电子产品已经成为了人们生活工作的一个重要的组成部分。我们知道电子干扰是有很大的危害性的，它不仅仅严重的降低了电子系统的可靠性，还能够对人体的健康产生很大的负面作用。例如一些电子产品以及仪器就对电子电路的干扰十分的敏感，最常见的有家用电器比如收音机，电视机等等，还有一些医用设备，比如心脏起搏器等等。这些对电子电路的干扰电磁波都十分的敏感，干扰严重影响了这些设备的正常工作，严重的甚至使这些设备无法工作。为此，我们必须重视电子电路抗干扰能力的设计，可以说电子电路的抗干扰能力已经成了当前电子电路设计的一个非常重要的一方面，这是因为如此接地技术才显得如此重要，可以说接地技术的高低已经直接影响到了电子电路的抗干能力了。

二．接地技术的种类和目的

我们知道电磁干扰对电器具有很大的影响，严重的降低了其稳定性，也不利于工作人员的身体健康。为了保证用户用电的安全可靠，必须注意电子电路设计中接地技术的科学合理性。我们知道安全保护接地是接地技术中比较常见的一种，采用这种接方式地主要是为了保护用户的安全，在实际的生活中有的电器年记哦久了，则其绝缘性能下降，这样就给用户带来了很大的安全隐患，采用这种保护性的接地就是为了消除这种安全隐患而采取的措施。再者一些电器设备在运行的过程中会产生积累静电，这样就及其容易引起接触性的触电，甚至引起电器的爆炸，其危害极大，为了防止类似情况的发生，一般采用的接地方法是屏蔽接地法，能够有效的防止静电积累造成的损失。最后我们知道电磁干扰对电器设备是有很大的影响的，为了避免电器设备受到太多的电磁干扰，采取接地的方法可以有效的配出干扰，保证电器正常运行。

三．接地技术中的接地方式

电子电路设计中接地方式是比较多的，其接地方式不同那么它产生的效果也会不同，所以对于比较常见的几种接地方式我们要充分的了解，只有这样才能在具体的电子电路设计时运用自如。以下介绍两种最为普片使用的接地方式。

保护接零

一般用于三相四线制供电系统中的中性线，是电路环路的重要组成部分，在零线直接接地的一相四线制电网中，设计中一定要注意将电子电器设备征程运行时小带电的金属外壳于电刚的零线连接起来，这样一旦当电器设备中的某一项发乍漏电或者是碰壳时，由于事先金属外壳与零线相连，形成的单向短路，电流非常大，使电路保护装置迅速动的切断电源，从而保护了操作人员的人身安全和电网其他部分的正常运行，同时也可以避免一些重大安全事故的发生。

保护接地

接地保护的主要目的是为了防止用户触电，为了保护用户的安全而采取的措施，保护接地可以说是电子电路设计中最为常见的接地方式，一般来说对于那些中性点不接地的电网都采用保护性的接地方式，采用这种方式则电器设备的支架以及外壳均要接地，这样能够取得比较好的效果，有效的保护的电器安全一用户的安全。

四．电子电路设计中系统接地

通过接地技术的研究我们知道电子电路仪器中的电子仪器设备控制系统中遇到经常需要解决的就是系统接地问题，这也是设计中的一大难点。系统接地线是各种电路中的静态，动态电流的通道，同时又是各级电路通过共同的接地电阻相互耦合的途径，这样就形成了电路之间相互干扰的薄弱环节，所以电子电路设备中的切抗干扰技术，都和接地有很直接的关系。设计合理的接地足抑制噪音和防止干扰的主要途径，不仪能保证电子电器设备的正常，稳定和可靠性工作。

五．电子电路设计中系统接地的原则

根据不同的干扰源要设计不同的接地技术和工艺，不能存在侥幸认为电路中只要有一点接地就能消除干扰，要寻求综合性质的接地方式，才是最为安拿有效的，接地点的选择要恰当，避免设计不当引起的新的干扰。接地点的选择除了安全性外、还要一并考虑屏蔽效果的兼容性，就是要通过接地屏屏蔽技术达到消除多种干扰的综台目的。一般来说．电子电路设计如何和大地接触，与系统的工作稳定性能有着极为密切的关系，设计中常用以下三种方式。

1.浮地方式．不接触大地的悬浮方式。是将电路设备与公共地可能引起环流的公共导线隔离开来，从而抑制来自接地线的干扰。这种接地方式的缺点是设备不与大地直接相连．容易出现静电积累现象，这样积累起来的电荷达到·定程度后，在设备和大地之间会产生具有强人放电电流的静电击穿现象。

2.单点接地方式，我们知道采取两点接地扥方式很容易形成接地环路，一点接地的主要功能就是消除接地环路的形成。

3.多点接地方式，对于工作频率较高的高频电路，由于各元器件的引线和电路本身布局的电感都将增加接地线的阻抗，一点接地方式已不再适用

五．结束语

当前我国的经济快速发展带动了我国电子行业的迅速发展，各种电子产品相继诞生，并且应用日益广泛。在当前，我们已经进入了信息时代，各种各样的电子产品已经成为了人们生活的一部分，和人们的生活紧密相连，所以电子产品已经成为了当今不可或缺的一部分。但是我们知道，电子产品都存在电磁干扰，这不仅仅严重影响了电子系统的可靠性而且也严重危害到了工作人员以及用户的健康状态。所以，正是因为这个原因在进行电子电路设计时，我们要充分考虑其接地技术，这样可以有效的抗干扰能力。提高电子设备的抗干扰能力不仅仅可以提高经济利益还可以提高社会效益。可以说科学的接地技术已经成为了电子电路设计的一个重要的方面，是在电子电力设计工作中必须认真考虑的问题，其重要性不言而喻。所以本文就这个问题作了简单的探讨。

参考文献：

[1]吕俊霞Lv Junxia 电子电路的抗干扰方法与技术[期刊论文] 《印制电路信息》 -2006年8期

[2]李晓海 电子电路的抗干扰技术探析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年9期

[3]蒋伟丽Jiang Weili 浅谈电子抗干扰技术 期浅谈电子电路的抗干扰技术 [期刊论文] 《丽水学院学报》 -2007年2期

[4]郭宝山周勤荣 浅谈电子电路的抗干扰设计 [期刊论文] 《山西电子技术》 -2011年5期

[5]浅析电子电路的抗干扰措施 [期刊论文] 《南北桥》 -2008年7期高玉荣管志刚

[6]许蓓蓓 对电子电路抗干扰措施的探讨 [期刊论文] 《建材发展导向》 -2011年11期

电子电路范文第5篇

【关键词】电子电路 隔离技术 方法策略

一、电子电路隔离技术概述

（一）电路隔离技术的概念

为了实现可持续发展，应尽可能提高电力在终端能源中的比例。电力电子作为节能智能化的方向发展。控制电路，可在微电子电路中，电压，电流，电力电子器件通常是用一种高电压，高电流的直接接触，以避免高电压，大电流损坏的电力电子器件的除了放大控制电路的控制信号的控制电路，驱动电路，而且还对所述控制电路电隔离。隔离技术在实际应用中一般存在于两种情况：第一，电子电路在运行过程中对其他设备和人类存在着某些潜存电流浪涌；第二，在不同地位和分裂的接地回路中避免互连，在不影响数据传送的同时避免电流通过。

（二）隔离技术的作用

隔离技术主要是指系统隔离和信号隔离。所谓系统隔离，指的就是通过利用光为电路间的联系信号，从而在电气特性上把两个电子电路系统隔离开来。采用隔离技术的两个系统两侧往往存在相差甚多的不同电压，光电隔离让系统间连接通过光信号实现，而不需要直接的公共连接，保证系统间的电气隔离。信号隔离是指通过光电转换电路中光电转换的特点，使得不同信号不会相互产生影响。

（三）隔离技术的种类

电路隔离的种类主要分为模拟电路的隔离、数字电路的隔离、模拟电路与数字电路间的隔离等。其中，模拟电路的隔离较复杂，它与传输通道密切相关，其选择的隔离元器件随传输通道的精度发生变化；在数字电路的隔离中，输入隔离与输出隔离采用不同方法进行实施；在模拟电路与数字电路之间的隔离中，适宜采用模拟与数字转换装置，同时当电路要求较高时，需在装置两端均配数字与模拟装置的隔离元器件。

二、电子电路隔离技术的方法策略

在电路系统中，模拟电路通常采用的方法包括变压器、互感器和直流电压隔离器等多种隔离技术，而脉冲变压器、光纤、光电耦合器等隔离技术则是普遍应用在了数字电路的隔离技术之中，电子电路隔离的主要办法则是采用变压器隔离技术、脉冲变压器隔离技术和模拟信号电路隔离技术等。具体的实施办法还是要根据影响电路清晰通畅的主要原因来选择。

（一）变压器隔离与直流电压隔离

我们在实际工作中应用的普通变压器有一定隔离效果，但只能起到阻止一次和两次的绝缘作用，无法实现完全的抗干扰实现。在绕组间采用增加有效的屏蔽层，可以进一步抑制噪声、降低干扰的频发，有效的提高设备电磁兼容性。当前市场中已出现了专门用来抑制噪声的隔离变压器，这种变压器增加了内部结构、铁心材料及线圈位置的特别设计，令变压器的自身性能与绕组设计均有多层屏蔽的功效，可以有效的切断噪声，成为较理想的隔离变压器。

（二）数字电路的隔离

1.光电耦合器隔离。光电耦合隔离电路相较于其他电子电路而言，有一个十分突出的特点，即采用的是光作为传输载体，而不是如传统使用电压或电流[2]。光电耦合器在使用过程中主要是把输入信号与内部电路的隔离作为为主要方法，在隔离信号时，利用独立的电源并且与不同的“地”相连接，防止各种干扰因素的出现。

2.脉冲变压器隔离。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。脉冲变压器，初级和次级绕组的圈数较少，缠绕在铁氧体磁芯的两侧，这一过程导致的分布电容很小，只是几皮法，它可以被用来作为一个脉冲信号的隔离元件。脉冲变压器与音频变压器、电源变压器的基本原理类似，但是在磁芯磁化过程上存在差别。脉冲信号具有重复性，同时这种重复是有间隔的，正负电压值均有，对波形传输的清晰度、真实度也具有很高的要求。因此，它被广泛应用于微电子技术控制领域中，例如在雷达技术中就时常用到。

三、模拟信号电路隔离

模拟信号隔离包括高电压大电流信号隔离和微电压微电流隔离。工作中为了达到隔离输入输出的效果，使其彼此隔离，达到消除噪声的效果。高电压大电流信号的隔离方法是互感器，隔离使用的隔离原理与变压器隔离相同。微电压微电流隔离方法是信号采用放大器支持。但是，在实践过程中，往往会出现一些缺陷，比如在高频率的振荡信号下，对模拟电路的测量是具有一定影响的，造成精度不够准确，在这种情况下就要采用分开布线的办法了。所以，模拟信号电路隔离的办法在具体的操作过程需要针对具体的应用场合进行不同程度的调试。

四、总结

电路隔离是以切断噪声干扰，降低噪声干扰，使电子设备具有更稳定的电磁兼容性为主要目的，而这一目的的实现主要是依靠隔离元件切断噪声来源来完成。对于电子电路中的隔离技术的研究，能大大提高电子设备的稳定性，尤其对日后电磁兼容性问题的解决有很好的理论帮助。电子产品在研制的过程中，不仅应该结合接地问题和屏蔽问题及时全面的对于设备内部及外部的噪声进行分析，还应该在隔离方法与方式方面，对其进行严谨的部署，这样才能够设计出合格的电子电路隔离产品。只有在日常的实践过程中，对电路隔离中的实际问题采用针对性的解决办法，才能营造更好的社会生活环境。

参考文献：

[1]周同民.电子电气电路的隔离技术浅探[J].企业技术开发,2012(23):35-36.

[2]吴国栋.电子电气电路的隔离技术初探[J].电源技术应用,2012(11):262-263

[3]曾素琼.电子电气设备的电路隔离技术探讨[J].低压电气,2005(12):51-53.

电子电路范文第6篇

关键词：可进化硬件遗传算法电子电路设计现场可编程门阵列

在人类的科学研究中，有不少研究成果得益于大自然的启发，例如仿生学技术。随着计算机技术和电子技术的发展，许多的科学研究越来越与生物学紧密相联。在人工智能方面，已经实现了能用计算机和电子设备模仿人类生物体的看、听、和思维等能力；另一方面，受进化论的启发，科学家们提出了基于生物学的电子电路设计技术，将进化理论的方法应用于电子电路的设计中，使得新的电子电路能像生物一样具有对环境变化的适应、免疫、自我进化及自我复制等特性,用来实现高适应、高可靠的电子系统。这类电子电路常称为可进化硬件(EHW,EvolvableHardWare)。本文主要介绍可进化硬件EHW的机理及其相关技术并根据这种机理对高可靠性电子电路的设计进行讨论。

1EHW的机理及相关技术

计算机系统所要求解决的问题日趋复杂，与此同时，计算机系统本身的结构也越来越复杂。而复杂性的提高就意味着可靠性的降低，实践经验表明，要想使如此复杂的实时系统实现零出错率几乎是不可能的，因此人们寄希望于系统的容错性能：即系统在出现错误的情况下的适应能力。对于如何同时实现系统的复杂性和可靠性，大自然给了我们近乎完美的蓝本。人体是迄今为止我们所知道的最复杂的生物系统，通过千万年基因进化，使得人体可以在某些细胞发生病变的情况下，不断地进行自我诊断，并最终自愈。因此借用这一机理，科学家们研究出可进化硬件（EHW,EvolvableHardWare），理想的可进化硬件不但同样具有自我诊断能力，能够通过自我重构消除错误，而且可以在设计要求或系统工作环境发生变化的情况下，通过自我重构来使电路适应这种变化而继续正常工作。严格地说，EHW具有两个方面的目的，一方面是把进化算法应用于电子电路的设计中；另一方面是硬件具有通过动态地、自主地重构自己实现在线适应变化的能力。前者强调的是进化算法在电子设计中可替代传统基于规范的设计方法；后者强调的是硬件的可适应机理。当然二者的区别也是很模糊的。本文主要讨论的是EHW在第一个方面的问题。

对EHW的研究主要采用了进化理论中的进化计算（EvolutionaryComputing）算法,特别是遗传算法（GA）为设计算法，在数字电路中以现场可编程门阵列（FPGA）为媒介，在模拟电路设计中以现场可编程模拟阵列（FPAA）为媒介来进行的。此外还有建立在晶体管级的现场可编程晶体管阵列（FPTA），它为同时设计数字电路和和模拟电路提供了一个可靠的平台。下面主要介绍一下遗传算法和现场可编程门阵列的相关知识，并以数字电路为例介绍可进化硬件设计方法。

1．1遗传算法

遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程的一种自适应全局优化算法，它借鉴了物种进化的思想，将欲求解问题编码，把可行解表示成字符串形式，称为染色体或个体。先通过初始化随机产生一群个体，称为种群，它们都是假设解。然后把这些假设解置于问题的“环境”中，根据适应值或某种竞争机制选择个体（适应值就是解的满意程度），使用各种遗传操作算子（包括选择，变异，交叉等等）产生下一代（下一代可以完全替代原种群，即非重叠种群；也可以部分替代原种群中一些较差的个体，即重叠种群），如此进化下去，直到满足期望的终止条件，得到问题的最优解为止。

1．2现场可编程逻辑阵列(FPGA)

现场可编程逻辑阵列是一种基于查找表(LUT,Lookupbr)结构的可在线编程的逻辑电路。它由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态，工作时需要对片内的RAM进行编程。当用户通过原理图或硬件描述语言（HDL）描述了一个逻辑电路以后，FPGA开发软件会把设计方案通过编译形成数据流，并将数据流下载至RAM中。这些RAM中的数据流决定电路的逻辑关系。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用，灌入不同的数据流就会获得不同的硬件系统，这就是可编程特性。这一特性是实现EHW的重要特性。目前在可进化电子电路的设计中，用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。

2进化电子电路设计架构

本节以设计高容错性的数字电路设计为例来阐述EHW的设计架构及主要设计步骤。对于通过进化理论的遗传算法来产生容错性，所设计的电路系统可以看作一个具有持续性地、实时地适应变化的硬件系统。对于电子电路来说，所谓的变化的来源很多，如硬件故障导致的错误，设计要求和规则的改变，环境的改变（各种干扰的出现）等。

从进化论的角度来看，当这些变化发生时，个体的适应度会作相应的改变。当进化进行时，个体会适应这些变化重新获得高的适应度。基于进化论的电子电路设计就是利用这种原理,通过对设计结果进行多次地进化来提高其适应变化的能力。

电子电路进化设计架构如图1所示。图中给出了电子电路的设计的两种进化，分别是内部进化和外部进化。其中内部进化是指硬件内部结构的进化，而外部进化是指软件模拟的电路的进化。这两种进化是相互独立的，当然通过外部进化得到的最终设计结果还是要由硬件结构的变化来实际体现。从图中可以看出，进化过程是一个循环往复的过程，其中是根据进化算法（遗传算法）的计算结果来进行的。整个进化设计包括以下步骤：

（1）根据设计的目的，产生初步的方案，并把初步方案用一组染色体（一组“0”和“1”表示的数据串）来表示，其中每个个体表示的是设计的一部分。染色体转化成控制数据流下载到FPGA上，用来定义FPGA的开关状态，从而确定可重构硬件内部各单元的联结，形成了初步的硬件系统。用来设计进化硬件的FPGA器件可以接受任意组合的数据流下载，而不会导致器件的损害。

（2）将设计结果与目标要求进行比较，并用某种误差表示作为描述系统适应度的衡量准则。这需要一定的检测手段和评估软件的支持。对不同的个体，根据适应度进行排序，下一代的个体将由最优的个体来产生。

（3）根据适应度再对新的个体组进行统计，并根据统计结果挑选一些个体。一

部分被选个体保持原样，另一部分个体根据遗传算法进行修改，如进行交叉和变异，而这种交叉和变异的目的是为了产生更具适应性的下一代。把新一代染色体转化成控制数据流下载到FPGA中对硬件进行进化。

（4）重复上述步骤，产生新的数代个体，直到新的个体表示的设计方案表现出接近要求的适应能力为止。

一般来说通过遗传算法最后会得到一个或数个设计结果，最后设计方案具有对设计要求和系统工作环境的最佳适应性。这一过程又叫内部进化或硬件进化。

图中的右边展示了另一种设计可进化电路的方法，即用模拟软件来代替可重构器件，染色体每一位确定的是软件模拟电路的连接方式，而不是可重构器件各单元的连接方式。这一方法叫外部进化或软件进化。这种方法中进化过程完全模拟进行，只有最后的结果才在器件上实施。

进化电子电路设计中，最关键的是遗传算法的应用。在遗传算法的应用过程中，变异因子的确定是需要慎重考虑的，它的大小既关系到个体变异的程度，也关系到个体对环境变化做出反应的能力，而这两个因素相互抵触。变异因子越大，个体更容易适应环境变化，对系统出现的错误做出快速反应，但个体更容易发生突变。而变异因子较小时，系统的反应力变差，但系统一旦获得高适应度的设计方案时可以保持稳定。

对于可进化数字电路的设计，可以在两个层面上进行。一个是在基本的“与”、“或”、“非”门的基础上进行进化设计，一个是在功能块如触发器、加法器和多路选择器的基础上进行。前一种方法更为灵活，而后一种更适于工业应用。有人提出了一种基于进化细胞机（CellularAutomaton）的神经网络模块设计架构。采用这一结构设计时，只需要定义整个模块的适应度，而对于每一模块如何实现它复杂的功能可以不予理睬，对于超大规模线路的设计可以采用这一方法来将电路进行整体优化设计。

3可进化电路设计环境

上面描述的软硬件进化电子电路设计可在图2所示的设计系统环境下进行。这一设计系统环境对于测试可重构硬件的构架及展示在FPGA可重构硬件上的进化设计很有用处。该设计系统环境包括遗传算法软件包、FPGA开发系统板、数据采集软硬件、适应度评估软件、用户接口程序及电路模拟仿真软件。

遗传算法由计算机上运行的一个程序包实现。由它来实现进化计算并产生染色体组。表示硬件描述的染色体通过通信电缆由计算机下载到有FPGA器件的实验板上。然后通过接口将布线结果传回计算机。适应度评估建立在仪器数据采集硬件及软件上，一个接口码将GA与硬件连接起来，可能的设计方案在此得到评估。同时还有一个图形用户接口以便于设计结果的可视化和将问题形式化。通过执行遗传算法在每一代染色体组都会产生新的染色体群组，并被转化为数据流传入实验板上。至于通过软件进化的电子电路设计，可采用Spice软件作为线路模拟仿真软件，把染色体变成模拟电路并通过仿真软件来仿真电路的运行情况，通过相应软件来评估设计结果。

电子电路范文第7篇

关键词：电力电路；故障；检修方法

一、常见故障现象及成因

（一）电子电路常见的故障现象

电子电路发生故障的现象种类非常多，常见的电子电路的故障现象有：稳压电源无电压输出，或者输出稳压性变坏、输出电压不稳定，或者输出电压不能调整；计数器输出脉冲波形不稳，或者不能正确计数；放大电路没有输入信号，而有输出波形。故障是人们不愿看到的，但是它又是不可避免的电力异常工作状况。

（二）电子电路常见故障的成因

电子电路产生故障的原因是很多的，本文对以下几方面进行分析。

（1）设计错误引发的故障。对于此类故障，可以在电路设计过程中通过仔细周全的考虑而避免。（2）引起初样的电路故障的有：第一，实际电路印制板不符合设计的原理图；第二，由于使用元器件不当而被损坏；第三，短路或者断路发生在连线；第四，误连接二极管、三极管、集成器件和电解电容极性。（3）引起定型产品产生的故障的原因有：元器件损坏，短路或者断路连接发生。（4）引起故障的原因还有仪器使用不正确。

二、电子电路的故障检修方法

（一）直接观察法

不采用任何仪器设备，对电路接线也不做任何改动，直接观察待查电路表面来发现问题、寻找故障的方法称为直接观察法。而静态观察和通电检查又是直接观察法的两个分类。（1）静态观察法：1）对仪器的使用情况进行观察。选择的仪器类型是否合适，选用的功能和量程有无差错，共地连接是否能够妥善处理。要想对电路自身进行观察，需在排除电路外部故障后方可。2）对电路的供电情况进行观察。电源电压的等级和极性是否符合要求，电源是否已确实接入了电路。3）对元器件的安装情况进行观察。有没有错接、漏接以及互碰电解电容的极性、二极管和三极管的引脚、集成期间的引脚，是否进行了合理的安装，有没有屏蔽干扰源的措施。4）对布线情况进行观察。强电和弱电线、输入和输出线、交流和直流线的布线是否遵循布线原则。（2）通电后，对元器件进行观察，看有没有发烫、冒烟的情况出现，变压器有没有焦味或者发热或者异常声响。一般情况下，比较明显的故障可以用直接观察法。

（二）参数测试法

参数测试法是借助于仪器帮助来发现问题、寻找故障元件的方法。这种方法又分为断电测试法和通电测试法两种。断电测试法是在电路断电条件下，利用万用表欧姆档测量电路或元器件电阻值，借以判断故障的方法。测试时，为了避免相关支路的影响，被测元器件的一端必须与电路断开。同时，为了保护元器件，一般不使用高阻挡和低阻挡，以防止高电压或大电流损坏电路中晶体管的PN结。通电测试法是在带电条件下，借助于仪器测量电路中各点电压或支路电流，进行理论分析，寻找故障所在的方法。

（三）信号寻迹法

信号寻迹法是在电路输入端加入一定幅度、适当频率的信号，按照信号的流程由前级到后级，用示波器或电压表等仪器逐级检查信号在电路内各部分传输的情况，根据电路的工作原理，分析电路的功能是否正常，从而判断故障所在部位的方法。检测时也可以从输出级向输入级倒推进行，信号从最后一级电路的输入端加入，观察输出端是否正常，然后逐级将信号加入前面一级电路输入端，继续进行检查。显然，只有在电路静态工作点处于正常的条件下，才能使用这种方法。

（四）对分法

对于有故障的复杂电路，为了减少调试的工作量，可将电路分成两部分，先寻找出有故障的部分，然后再对有故障的部分进行对分检测，一直到找到故障点为止。

（五）分割测试法

对于一些有反馈的环形电路，如振荡器、稳压器等电路，它们各级的工作情况互相有牵连，这时可采用分割环路的方法，将反馈环去掉，然后逐级检查，可以更快地查出故障部分。对自激振荡现象也可以用这个方法检查。

（六）对比法

怀疑某一电路存在问题时，可将此电路的状态、参数与相同的正常电路进行逐项比较，这样就可以较快地找到电路中不正常的参数，进而可由不正常的参数分析出故障原因并判断出故障点。

（七）替代法

有时故障比较隐蔽，这时可用已调试好的单元电路或组件代替有疑问的单元电路，以此来判断故障是否在此单元电路。当确认某一单元电路确有问题时，还可在单元电路中进行局部替代，逐步缩小有故障嫌疑的范围，尽快找出故障点。

（八）电容器旁路法

当电路有自激振荡或寄生调幅等故障时，可用一个容量较大的电容器并联到故障电路的输入或输出端，观察对故障现象的影响，据此分析故障的部位。如果将电容器接到某处时故障消失，表明故障产生在此附近电路或前级电路中。在放大电路中，旁路电容开路或失效，使负反馈加强，输出量下降，此时用适当的电容并联在旁路电容两端，就可以看到输出恢复正常，也就可断定旁路电容的问题。这种检查可能要多处试验才有结果，这时要细心分析可能引起故障的原因。这种方法也用来检查电源滤波和去耦电路的故障。

三、排除故障应注意的问题

故障检测是否正确在很大程度上和检测精度有关。因此，在检测时应注意一下问题：（1）测量仪器的接地端使用要正确。仪器的接地端要和放大器的接地端相连，如果不这样的话，有可能造成测量结果产生误差。（2）要用比较方便可行的测量方法。对某电路的电流进行测量时，只对电压进行测量，电压测量比较方便。（3）在检测过程中要善于记录。（4）故障出现在调试过程中，对其原因要认真查找，不要首先只想着重新安装。如果进行重新安装的话，出现的问题会更多，有时重新安装也不会解决问题，因此认真分析故障原因是很有必要的。

参考文献：

[1] 赵青梅 ，廉晓霞. 电路故障的检测方法[J].工业计量， 2003， (05) .

[2] 张武勤. 常用电子元件故障与检测[J].中州大学学报， 2000， (04) .

电子电路范文第8篇

1方案

我们的方案是：利用Proteus构建虚拟实验室，教师给出设计任务书，学生在PC机上根据任务书在Proteus上设计电路，并利用系统提供的功能完成电气检查及仿真调试，当仿真结果满足任务书要求后，再在面包板上进行实物的安装调试。下面以数字钟的设计为例加以说明。

1.1进行Proteus软件的讲授

Proteus软件与学生之前学过的Protel99se具有相似之处，其电路原理图的设计流程是一致的，都包含新建设计文档、设置编辑环境、放置元器件、原理图布线、建立网络表、电气检查、仿真、存盘输出的基本过程。在教学中应充分利用知识的迁移作用，把Proteus与Protell99联系起来，使新旧知识建立联系，从而降低学习的难度。在这里主要要求学生掌握Proteus的界面组成、菜单、工具栏的使用方法以及电路原理图的设计流程。

1.2布置任务书

数字钟的设计可以用多种元件来实现，但为了便于组织教学，在任务书中可对元件进行统一规定。任务书如下：设计要求：1）用Proteus画出原理图并进行仿真调试2）在面包板上用6只LED数码管输出显示时、分、秒3）写出详细的设计报告所用元器件：1）集成电路：74LS1606片，CD45116片，与非门74LS005片，CC7555定时器1片，2）电阻：10K电阻2个3）电容：47μF1个，0.01μF1个4）其他：共阴极显示器6片

1.3原理图的设计与仿真

1）教师给出电路框图，并分析各单元电路的功能。电路框图是整个课程设计的总体框架，教师直接给出电路框图，可以避免学生设计的盲目性，提高针对性，数字钟的电路框图如图1所示2）电路原理图的设计这项工作是整个课程设计的核心工作。第一步，教师可对学生学过的555定时器构成的多谐振荡器、计数器、译码器及数码管的知识进行针对性的复习，指导学生查阅74LS160、CD4511、74LS00及CC7555定时器的功能及引脚图。第二步，学生根据教师给定的元件在Proteus平台上行各单元电路原理图的设计。可采用设计与仿真调试交叉进行的方法。按照由易到难的原则，可采用如下的设计顺序：①振荡器的设计与仿真调试；②显示器、译码器的设计与仿真调试；③计数器的设计与仿真调试。设计的基本操作步骤是：①选择、放置元件；②设置元件的属性；③连线。仿真调试的基本操作步骤是：①单击仿真工具栏中的“开始”按钮，即可进行仿真；②系统自动检测电路，如有错误，会有出错提示。或者运行结果不符合任务书要求时，可单击仿真工具栏上的停止按钮；③修改电路；④再仿真，直至运行结果符合要求为止。3）总电路的设计把上述已设计好的各单元电路按照电路框图连接起来，即可得到总电路原理图。4）总电路的仿真单击仿真工具栏中的“开始”按钮，即可进行仿真，如有错误，则对电路进行修改，再进行仿真，直至6只数码管均能正常显示时间为止。

1.4在面包板上完成搭建并调试

经过前期在Proteus上的设计及仿真成功，已经证明电路图的正确性。在面包板上的搭建及调试，主要是锻炼学生的实践动手能力，培养认真细致的工作态度，熟练掌握常用仪器的使用方法。

2注意事项