邱明

（南平技師學(xué)院 福建省南平市 353000）

1 電子線路中的噪聲監(jiān)測方法

在對(duì)電子線路中的噪聲進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，主要的方法有三種，第一是觀察法；第二是萬用表靜態(tài)監(jiān)測法；第三是示波器動(dòng)態(tài)監(jiān)測法。以下是這三種方法的具體應(yīng)用概述：

1.1 觀察法

在對(duì)電子線路中的噪聲進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，一種最為基本的監(jiān)測方法就是觀察法。通過觀察法，可以找出電子線路中肉眼可見的缺陷，比如整體線路中的各個(gè)元件之間是否存在接觸不良現(xiàn)象，或者是否存在線路出現(xiàn)斷路問題等，并及時(shí)采取合理的手段來解決觀察到的電子元件問題。但是這種方法的適用范圍非常有限，僅能夠?qū)θ庋劭梢姷碾娮釉栴}進(jìn)行監(jiān)測[1]。一旦觀察到有異常存在，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)采取科學(xué)合理的措施來加以解決。

1.2 萬用表靜態(tài)監(jiān)測法

萬用表也叫做復(fù)用表和多用表，在電子線路中屬于一種較為常用的電氣儀表，其主要功能是對(duì)電子線路中的電阻、電壓和電流進(jìn)行測量。在電子線路噪聲監(jiān)測中，萬用表主要通過電壓的靜態(tài)監(jiān)測來實(shí)現(xiàn)。監(jiān)測中，若發(fā)現(xiàn)電子線路中的電壓不穩(wěn)定，便說明線路有故障存在，這時(shí)的電子線路中也很可能存在噪聲問題[2]。在檢測到了有噪聲問題的存在之后，便可通過分段檢測的方式來確定產(chǎn)生噪聲問題的電子元件，然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行維修或更換處理。

1.3 示波器動(dòng)態(tài)監(jiān)測法

通常情況下，在電子線路中的電壓或電流等出現(xiàn)異常時(shí)，線路中就會(huì)有異常的噪聲產(chǎn)生，所以在具體的噪聲監(jiān)測中，通過這些參數(shù)監(jiān)測便可及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路中的噪聲問題，同時(shí)，按照不同的監(jiān)測位置，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電子線路中是否有噪聲存在。具體監(jiān)測中，借助于示波器，便可對(duì)交流電波形進(jìn)行監(jiān)測，只要將測試信號(hào)緩慢注入到電路中，便可對(duì)電路的穩(wěn)定性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，若監(jiān)測到波形異常，則表明電路不穩(wěn)定，其中很可能存在噪聲。在檢測出了異常波形之后，便可通過分段檢測的方式來進(jìn)行電子線路中噪聲具體位置的檢測，以此來及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在，并 根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電子線路中存在的問題進(jìn)行處理。

2 電子線路中的噪聲抑制技術(shù)分析

在電子線路中，噪聲干擾指的是從電路板中所發(fā)出的一些雜散能量，或者是從外部進(jìn)入到電路板中的一些雜散能量，比如低頻傳導(dǎo)型的電磁噪聲、高頻輻射型的電磁噪聲、靜電放電型的電磁噪聲以及由于雷電所引起的電磁噪聲。在電子線路所有的電磁噪聲中，最難以控制的噪聲便是高頻輻射形式的電磁噪聲。因?yàn)檫@種噪聲的頻率范圍在30MHz 到幾GHz 之間，而能量在這一頻段上又有著非常短的波長，所以即使是在電路板上布設(shè)非常短的線，這個(gè)線也可以成為一個(gè)發(fā)射天線。同時(shí)，如果這一頻段上的電路出現(xiàn)了電感增加現(xiàn)象，電磁噪聲也會(huì)增加，在電磁噪聲增加到了一定的程度時(shí)，電路便很容易失去其正常的功能。

在電子線路中，噪聲抑制技術(shù)有很多種，比如尖峰噪聲硬件線路抑制、濾波抑制、屏蔽抑制以及接地抑制等。具體抑制過程中，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇合理的抑制技術(shù)，以此來發(fā)揮出充分的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，確保電子線路中的噪聲抑制效果。

2.1 尖峰噪聲的硬件線路抑制技術(shù)

2.1.1 電氣隔離

為有效避免電壓過高、電流過大和功率過大等問題所造成的電子線路噪聲，保障電子線路與設(shè)備的正常應(yīng)用，可對(duì)電子信息的傳輸線路進(jìn)行電氣隔離，也就是讓電子下線路的前后兩個(gè)部分之間不存在電氣連接，使其成為兩套相互獨(dú)立的系統(tǒng)，并對(duì)其各自進(jìn)行獨(dú)立的電源以及參考電位設(shè)置，通過光或者是磁的形式來進(jìn)行信息傳送。這樣便可有效避免裸露線路帶電現(xiàn)象所引發(fā)的電子線路噪聲問題，保障電子線路與電子設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1.2 光隔離

光隔離就是借助于光進(jìn)行信息傳遞的一種電氣隔離方法。因?yàn)楣庥兄浅：玫碾姎饨^緣性能，強(qiáng)磁場以及雷電等都不容易對(duì)其信號(hào)傳遞造成影響，是一種非常理想化的隔離手段。就目前的光隔離技術(shù)來看，其主要的器件包括光電隔離器、光電開關(guān)、模擬信號(hào)形式的光電隔離裝置、光觸發(fā)形式的可控硅以及光纜等[3]。將此類裝置應(yīng)用到電子線路中，便可達(dá)到良好的光隔離效果，避免電子線路運(yùn)行中的尖峰脈沖引發(fā)的噪聲問題。

2.1.3 將隔離硬件設(shè)置在交流電源的輸入端

在電子設(shè)備交流電流的輸入端，可進(jìn)行超級(jí)隔離變壓器以及各種類型的電力電壓互感器設(shè)置，并設(shè)置好隔離放大器，這樣便可借助于鐵磁共振的作用來實(shí)現(xiàn)尖峰脈沖的有效抑制。同時(shí)，也可以將頻諧均衡形式的噪聲干擾抑制器串聯(lián)在電子設(shè)備的交流電源輸入端，讓尖峰電壓所產(chǎn)生的能量被分配到各個(gè)頻段，這樣便可顯著降低其破壞性。另外，也可以將壓敏電阻并聯(lián)到電子設(shè)備的電源輸入端，因?yàn)榧夥迕}沖條件下的電阻最小，所以壓敏電阻的并聯(lián)可以在電子設(shè)備中起到良好的分壓作用，以此來有效削弱其電壓干擾，達(dá)到良好的噪聲抑制效果。

2.1.4 將續(xù)流二極管設(shè)置在繼電器線圈上

在電子設(shè)備的應(yīng)用中，可以將續(xù)流二極管設(shè)置在繼電器線圈上，使其線圈斷開時(shí)的反電勢(shì)干擾得以有效消除，進(jìn)而達(dá)到良好的噪聲抑制效果。

在此過程中，應(yīng)該將火花抑制電路并聯(lián)在繼電器兩端，以此來降低火花對(duì)電子線路的影響，使其噪聲得到良好抑制[4]。同時(shí)，也應(yīng)該將濾波電路設(shè)置在電機(jī)上，盡量縮短其電感和電容引線，避免引線過長對(duì)線路運(yùn)行的影響，以此來達(dá)到良好的噪聲抑制效果。

2.2 濾波技術(shù)

表1：幾種典型電子線路噪聲屏蔽技術(shù)參數(shù)

2.2.1 波形濾波

該技術(shù)主要將真假信號(hào)波形不同的前沿陡度作為基礎(chǔ)來進(jìn)行設(shè)置。比如，在聲發(fā)射信號(hào)有著很陡的前沿波形時(shí)，便可通過一個(gè)計(jì)時(shí)器和兩個(gè)門限電路來加以鑒別，如果信號(hào)前沿超出了下門限，計(jì)時(shí)器便會(huì)啟動(dòng)，而在信號(hào)前沿達(dá)到了上門限時(shí)，計(jì)時(shí)器便會(huì)停止計(jì)時(shí)，然后通過門電路以及比較器來進(jìn)行信號(hào)鑒別，只有其計(jì)時(shí)在規(guī)定范圍以內(nèi)的情況下才可以將其判定為真信號(hào)，并使其進(jìn)入到電子線路或者是電子設(shè)備中。如果計(jì)時(shí)超過了規(guī)定范圍，便會(huì)將這個(gè)信號(hào)判定為噪聲信號(hào)，然后將其“拒之門外”，這樣便達(dá)到了良好的電子線路噪聲抑制效果。

2.2.2 幅值濾波

如果電子線路中的信號(hào)幅度大，噪聲幅度小，這種濾波技術(shù)就比較適用。在通過該技術(shù)進(jìn)行電子線路噪聲抑制的過程中，借助于比較器中的門檻電路設(shè)置，可對(duì)相應(yīng)的信號(hào)幅值進(jìn)行檢測，如果其幅值高于門卡信號(hào)，便將其判定為正常的信號(hào)，使其進(jìn)入到電子線路或者是電子設(shè)備中；如果信號(hào)幅值低于門檻信號(hào)，便將其判斷為噪聲信號(hào)，阻止其進(jìn)入電子線路和電子設(shè)備。

2.2.3 空間濾波

該技術(shù)的應(yīng)用需要將有效信號(hào)源具體的空間位置作為基礎(chǔ)，通過有效信號(hào)位置的自制定，將來自于其他空間的信號(hào)判定為噪聲信號(hào)。具體應(yīng)用中，其主要的鑒別方式有兩種：

（1）符合鑒別，比如，在用發(fā)射儀對(duì)一條焊穎進(jìn)行監(jiān)測的過程中，需要在焊穎兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行相應(yīng)的傳感器設(shè)置，如果這兩個(gè)傳感器可以在同一時(shí)間內(nèi)接收到焊穎信號(hào)，便可將其判定為真信號(hào)，并允許其進(jìn)入到儀器中；而如果兩個(gè)傳感器所接收到的信號(hào)并不具有同時(shí)性，則會(huì)將其判定為噪聲信號(hào)，并阻止其進(jìn)入儀器。

（2）主從鑒別，比如，在借助于發(fā)射儀對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測的過程中，可以按照主從形式來進(jìn)行傳感器劃分，來自于監(jiān)測區(qū)域的信號(hào)如果先被主傳感器接收到，則可判定為真信號(hào)，允許其進(jìn)入到電子線路和電子設(shè)備中；而如果信號(hào)先被從傳感器接收到，則可以將其判定為噪聲信號(hào)，阻止其進(jìn)入電子線路和電子設(shè)備。通過這樣的方式，便可達(dá)到良好的空間濾波效果，實(shí)現(xiàn)電子線路噪聲的有效抑制。

2.3 屏蔽技術(shù)

在對(duì)電子線路進(jìn)行噪聲抑制的過程中，屏蔽技術(shù)也是一項(xiàng)重要的技術(shù)手段。借助于屏蔽技術(shù)，可以對(duì)電磁耦合、電耦合以及磁耦合所引起的電子線路噪聲問題起到良好的抑制效果。屏蔽技術(shù)的主要原理是讓電流從電阻很低的金屬材料中通過，以此來防止高磁通所造成的干擾。而在該技術(shù)的具體應(yīng)用過程中，主要是借助于電子設(shè)備中各種儀表和儀器的線路布設(shè)調(diào)整來達(dá)到良好的噪聲干擾抑制效果[5]。表1 是幾種典型電子線路噪聲屏蔽技術(shù)參數(shù)。

具體抑制過程中，首先需要單獨(dú)進(jìn)行弱電線以及強(qiáng)電線的布設(shè)，并讓這兩種電線之間具備一定的距離。在對(duì)連接線進(jìn)行選擇的過程中，應(yīng)通過不帶網(wǎng)眼的鋁箔材料來進(jìn)行電纜屏蔽，盡可能減小引線裸露部分的面積。對(duì)于同軸電纜，則需要單獨(dú)做接地設(shè)置，以此來保障磁場耦合的合理性。其次，可通過雙絞線來保障與線路相反的回路和線路的歷程相等，以此來達(dá)到磁場干擾抵消效果，讓電子線路噪聲得到有效抑制。最后，對(duì)于電磁耦合干擾所導(dǎo)致的噪聲問題，可以在干擾源周圍布設(shè)屏蔽結(jié)構(gòu)，并讓這個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)和大地之間建立起有效連接。通過這樣的方式，便可有效屏蔽掉來自于電場的電磁耦合干擾，讓回路以及臨近線路中的噪聲問題得以解決，從源頭上達(dá)到良好的電子線路噪聲抑制效果。

2.4 接地技術(shù)

在對(duì)電子線路中的噪聲問題進(jìn)行抑制的過程中，接地技術(shù)也是一種十分有效的噪聲抑制技術(shù)。在電子線路的設(shè)置過程中，為實(shí)現(xiàn)噪聲耦合現(xiàn)象的有效避免，一般會(huì)將三條地線分開設(shè)置在電子線路的儀器中。其中，一條接地線屬于低電平形式的接地線；一條接地線屬于高電平形式的接地線，也叫做噪聲接地線；另一條接地線屬于儀器金屬外殼接地線，又叫做金屬件接地線。為達(dá)到良好的噪聲抑制效果，具體設(shè)置中，不可將這三條接地線連接在同一個(gè)位置，而是應(yīng)該將地線以及備用端子設(shè)置在高電平端子和低電平端子這兩者之間，模擬地線應(yīng)該和數(shù)字地線之間分開設(shè)置。通過這樣的設(shè)置方式，便可讓電子線路噪聲得到良好的接地抑制效果，避免電子線路噪聲問題對(duì)整體線路運(yùn)行質(zhì)量的不利影響，確保電子線路的良好穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行電子設(shè)備的應(yīng)用過程中，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的噪聲，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來采取合理的噪聲抑制技術(shù)加以抑制，包括尖峰噪聲硬件電路抑制技術(shù)、濾波技術(shù)和屏蔽技術(shù)等，這樣才可以讓電子線路中的噪聲得到有針對(duì)性的抑制，避免噪聲干擾所引發(fā)的一系列問題，確保電子線路與電子設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。