電子系統(tǒng)設計之干擾控制技術

電子系統(tǒng)設計之干擾控制技術
每個電氣工程師和技術人員都希望他所設計的設備的成本比預期的低、進度提前、工作可靠，并且不會干擾其它設備。但是，由于電氣噪氣和電氣干擾的存在，常常達不到這些目標。如果不能在有限的時間內解決這些問題，我們可能必須放棄這些項目或者采取修修補補的辦法，浪費了我們投資項目的所有時間、金錢和努力。例如，如果數字系統(tǒng)超過聯邦通信委員會（ＦＣＣ）對傳導和輻射發(fā)射的限制，我們就不能在美國銷售這些系統(tǒng)。大多數歐洲國家也有類似的要求，德國的ＶＤＥ０８７１是最嚴格的一個。在美國，軍用設備必須滿足ＭＩＬ－ＳＴＤ－４６１。 大多數電氣工程課程和書籍不是忽略了電氣噪聲，就是將討論局限于熱噪聲。結果，大多數工程師，在調試他們設計的第一個系統(tǒng)時就卷入噪聲問題。這通常帶來三個副作用：（１）調試需要比預期長得多的時間；（２）設計師的信心受到挫傷，（３）解決問題需要的干擾掏器件使制造成本提高１０～１５％。 在我工作的早期，我發(fā)現了一個較好的辦法：從開始就將干擾抑制措施設計進產品。這是一個包含四個步驟的過程：（１）理解干擾問題的類型，（２）設計電路時使這些問題減小到最小，（３）設計線路板、電纜的結構盡量消除這些問題，必要時，使用干擾抑制器件。（４）將系統(tǒng)分成模塊調試，確認每個子系統(tǒng)組裝正確、工作正常，在進行進一步組裝前不會有任何問題。通過一開始就正確地設計系統(tǒng)，我經常提前完成任務，成本也較低，自我感覺良好。 這本書包含了我作為實踐電氣工程師工作了１４成取得了廣泛（有些是代價昂貴的）的經驗，通過與合作者的討論，和三年對電氣干擾控制方法的研究成果。第２章到第４章概括了干擾的產生、接收的耦合途徑。第５章到第８章概括了減小干擾問題的技術。第９章到第１５章的概括減小干擾的物理設計技術。第１６章概括了干擾問題的發(fā)現、確認和定位技術。附錄中包含了電氣干擾問題分析的詳細資料和設計選擇。 作為本書研究的一部分，我在全國１８個大技術圖書館搜集了資料，總共研讀了１１公斤以上的書籍、雜志、和會議錄。在這些材料中，我發(fā)現了有關干擾控制的１８０本書籍，７３篇技術報告，和２３００篇雜志上發(fā)表的文章和論文。 其中，最有價值的七個資料資源是：Henry W. Ott 的 Noise Reduvtion Techni- ques in Elecronic Systems,p，這本書全面概括了避免電氣干擾問題的設計技術，是我發(fā)現的最好的參考書。William R. Blood的 MECL system Design Handbook,這本書對高速系統(tǒng)的設計作了詳細論述。Ｒ Ｋenneth Keenan的 Digital Design for Interfe- rence Specifications,這本書論述了數字系統(tǒng)中的干擾控制技術。Donald R. J.Whit- er Handbook Series on Electromagnetic Interference and Compatibility,Volum3,這本書論述了在系統(tǒng)中確定干擾問題的技術。Ｆiltron公司的技術報告：Inter ference Reduction Guide for Design Engineers Volum1,提供了射頻干擾控制設計的豐富數據，包括設計數據的圖和表。這個領域內兩本很好的雜志是ＥＭＣ Technology 和 ＩＥＥＥ Ｔransactions on Electromagnetic Compatibility。