电子线路的噪声抑制技术分析

邱明

（南平技师学院 福建省南平市 353000）

1 电子线路中的噪声监测方法

在对电子线路中的噪声进行监测时，主要的方法有三种，第一是观察法；第二是万用表静态监测法；第三是示波器动态监测法。以下是这三种方法的具体应用概述：

1.1 观察法

在对电子线路中的噪声进行监测时，一种最为基本的监测方法就是观察法。通过观察法，可以找出电子线路中肉眼可见的缺陷，比如整体线路中的各个元件之间是否存在接触不良现象，或者是否存在线路出现断路问题等，并及时采取合理的手段来解决观察到的电子元件问题。但是这种方法的适用范围非常有限，仅能够对肉眼可见的电子元件问题进行监测[1]。一旦观察到有异常存在，应根据实际情况，及时采取科学合理的措施来加以解决。

1.2 万用表静态监测法

万用表也叫做复用表和多用表，在电子线路中属于一种较为常用的电气仪表，其主要功能是对电子线路中的电阻、电压和电流进行测量。在电子线路噪声监测中，万用表主要通过电压的静态监测来实现。监测中，若发现电子线路中的电压不稳定，便说明线路有故障存在，这时的电子线路中也很可能存在噪声问题[2]。在检测到了有噪声问题的存在之后，便可通过分段检测的方式来确定产生噪声问题的电子元件，然后根据实际情况进行维修或更换处理。

1.3 示波器动态监测法

通常情况下，在电子线路中的电压或电流等出现异常时，线路中就会有异常的噪声产生，所以在具体的噪声监测中，通过这些参数监测便可及时发现线路中的噪声问题，同时，按照不同的监测位置，也可以及时发现电子线路中是否有噪声存在。具体监测中，借助于示波器，便可对交流电波形进行监测，只要将测试信号缓慢注入到电路中，便可对电路的稳定性进行动态监测，若监测到波形异常，则表明电路不稳定，其中很可能存在噪声。在检测出了异常波形之后，便可通过分段检测的方式来进行电子线路中噪声具体位置的检测，以此来及时发现问题所在，并 根据实际情况对电子线路中存在的问题进行处理。

2 电子线路中的噪声抑制技术分析

在电子线路中，噪声干扰指的是从电路板中所发出的一些杂散能量，或者是从外部进入到电路板中的一些杂散能量，比如低频传导型的电磁噪声、高频辐射型的电磁噪声、静电放电型的电磁噪声以及由于雷电所引起的电磁噪声。在电子线路所有的电磁噪声中，最难以控制的噪声便是高频辐射形式的电磁噪声。因为这种噪声的频率范围在30MHz 到几GHz 之间，而能量在这一频段上又有着非常短的波长，所以即使是在电路板上布设非常短的线，这个线也可以成为一个发射天线。同时，如果这一频段上的电路出现了电感增加现象，电磁噪声也会增加，在电磁噪声增加到了一定的程度时，电路便很容易失去其正常的功能。

在电子线路中，噪声抑制技术有很多种，比如尖峰噪声硬件线路抑制、滤波抑制、屏蔽抑制以及接地抑制等。具体抑制过程中，技术人员应根据实际情况来选择合理的抑制技术，以此来发挥出充分的技术优势，确保电子线路中的噪声抑制效果。

2.1 尖峰噪声的硬件线路抑制技术

2.1.1 电气隔离

为有效避免电压过高、电流过大和功率过大等问题所造成的电子线路噪声，保障电子线路与设备的正常应用，可对电子信息的传输线路进行电气隔离，也就是让电子下线路的前后两个部分之间不存在电气连接，使其成为两套相互独立的系统，并对其各自进行独立的电源以及参考电位设置，通过光或者是磁的形式来进行信息传送。这样便可有效避免裸露线路带电现象所引发的电子线路噪声问题，保障电子线路与电子设备的安全稳定运行。

2.1.2 光隔离

光隔离就是借助于光进行信息传递的一种电气隔离方法。因为光有着非常好的电气绝缘性能，强磁场以及雷电等都不容易对其信号传递造成影响，是一种非常理想化的隔离手段。就目前的光隔离技术来看，其主要的器件包括光电隔离器、光电开关、模拟信号形式的光电隔离装置、光触发形式的可控硅以及光缆等[3]。将此类装置应用到电子线路中，便可达到良好的光隔离效果，避免电子线路运行中的尖峰脉冲引发的噪声问题。

2.1.3 将隔离硬件设置在交流电源的输入端

在电子设备交流电流的输入端，可进行超级隔离变压器以及各种类型的电力电压互感器设置，并设置好隔离放大器，这样便可借助于铁磁共振的作用来实现尖峰脉冲的有效抑制。同时，也可以将频谐均衡形式的噪声干扰抑制器串联在电子设备的交流电源输入端，让尖峰电压所产生的能量被分配到各个频段，这样便可显著降低其破坏性。另外，也可以将压敏电阻并联到电子设备的电源输入端，因为尖峰脉冲条件下的电阻最小，所以压敏电阻的并联可以在电子设备中起到良好的分压作用，以此来有效削弱其电压干扰，达到良好的噪声抑制效果。

2.1.4 将续流二极管设置在继电器线圈上

在电子设备的应用中，可以将续流二极管设置在继电器线圈上，使其线圈断开时的反电势干扰得以有效消除，进而达到良好的噪声抑制效果。

在此过程中，应该将火花抑制电路并联在继电器两端，以此来降低火花对电子线路的影响，使其噪声得到良好抑制[4]。同时，也应该将滤波电路设置在电机上，尽量缩短其电感和电容引线，避免引线过长对线路运行的影响，以此来达到良好的噪声抑制效果。

2.2 滤波技术

表1：几种典型电子线路噪声屏蔽技术参数

2.2.1 波形滤波

该技术主要将真假信号波形不同的前沿陡度作为基础来进行设置。比如，在声发射信号有着很陡的前沿波形时，便可通过一个计时器和两个门限电路来加以鉴别，如果信号前沿超出了下门限，计时器便会启动，而在信号前沿达到了上门限时，计时器便会停止计时，然后通过门电路以及比较器来进行信号鉴别，只有其计时在规定范围以内的情况下才可以将其判定为真信号，并使其进入到电子线路或者是电子设备中。如果计时超过了规定范围，便会将这个信号判定为噪声信号，然后将其“拒之门外”，这样便达到了良好的电子线路噪声抑制效果。

2.2.2 幅值滤波

如果电子线路中的信号幅度大，噪声幅度小，这种滤波技术就比较适用。在通过该技术进行电子线路噪声抑制的过程中，借助于比较器中的门槛电路设置，可对相应的信号幅值进行检测，如果其幅值高于门卡信号，便将其判定为正常的信号，使其进入到电子线路或者是电子设备中；如果信号幅值低于门槛信号，便将其判断为噪声信号，阻止其进入电子线路和电子设备。

2.2.3 空间滤波

该技术的应用需要将有效信号源具体的空间位置作为基础，通过有效信号位置的自制定，将来自于其他空间的信号判定为噪声信号。具体应用中，其主要的鉴别方式有两种：

（1）符合鉴别，比如，在用发射仪对一条焊颖进行监测的过程中，需要在焊颖两侧对称进行相应的传感器设置，如果这两个传感器可以在同一时间内接收到焊颖信号，便可将其判定为真信号，并允许其进入到仪器中；而如果两个传感器所接收到的信号并不具有同时性，则会将其判定为噪声信号，并阻止其进入仪器。

（2）主从鉴别，比如，在借助于发射仪对某一区域进行监测的过程中，可以按照主从形式来进行传感器划分，来自于监测区域的信号如果先被主传感器接收到，则可判定为真信号，允许其进入到电子线路和电子设备中；而如果信号先被从传感器接收到，则可以将其判定为噪声信号，阻止其进入电子线路和电子设备。通过这样的方式，便可达到良好的空间滤波效果，实现电子线路噪声的有效抑制。

2.3 屏蔽技术

在对电子线路进行噪声抑制的过程中，屏蔽技术也是一项重要的技术手段。借助于屏蔽技术，可以对电磁耦合、电耦合以及磁耦合所引起的电子线路噪声问题起到良好的抑制效果。屏蔽技术的主要原理是让电流从电阻很低的金属材料中通过，以此来防止高磁通所造成的干扰。而在该技术的具体应用过程中，主要是借助于电子设备中各种仪表和仪器的线路布设调整来达到良好的噪声干扰抑制效果[5]。表1 是几种典型电子线路噪声屏蔽技术参数。

具体抑制过程中，首先需要单独进行弱电线以及强电线的布设，并让这两种电线之间具备一定的距离。在对连接线进行选择的过程中，应通过不带网眼的铝箔材料来进行电缆屏蔽，尽可能减小引线裸露部分的面积。对于同轴电缆，则需要单独做接地设置，以此来保障磁场耦合的合理性。其次，可通过双绞线来保障与线路相反的回路和线路的历程相等，以此来达到磁场干扰抵消效果，让电子线路噪声得到有效抑制。最后，对于电磁耦合干扰所导致的噪声问题，可以在干扰源周围布设屏蔽结构，并让这个屏蔽结构和大地之间建立起有效连接。通过这样的方式，便可有效屏蔽掉来自于电场的电磁耦合干扰，让回路以及临近线路中的噪声问题得以解决，从源头上达到良好的电子线路噪声抑制效果。

2.4 接地技术

在对电子线路中的噪声问题进行抑制的过程中，接地技术也是一种十分有效的噪声抑制技术。在电子线路的设置过程中，为实现噪声耦合现象的有效避免，一般会将三条地线分开设置在电子线路的仪器中。其中，一条接地线属于低电平形式的接地线；一条接地线属于高电平形式的接地线，也叫做噪声接地线；另一条接地线属于仪器金属外壳接地线，又叫做金属件接地线。为达到良好的噪声抑制效果，具体设置中，不可将这三条接地线连接在同一个位置，而是应该将地线以及备用端子设置在高电平端子和低电平端子这两者之间，模拟地线应该和数字地线之间分开设置。通过这样的设置方式，便可让电子线路噪声得到良好的接地抑制效果，避免电子线路噪声问题对整体线路运行质量的不利影响，确保电子线路的良好稳定运行。

3 结束语

综上所述，在进行电子设备的应用过程中，对于发现的噪声，应根据实际情况来采取合理的噪声抑制技术加以抑制，包括尖峰噪声硬件电路抑制技术、滤波技术和屏蔽技术等，这样才可以让电子线路中的噪声得到有针对性的抑制，避免噪声干扰所引发的一系列问题，确保电子线路与电子设备的安全稳定运行。