EDN China > 其它文章 > 模拟设计 > 正文
?

三种类型的噪声处理

作者:TIAnalog?? 2007年12月25日 ?? 收藏0
引自EDN博客:TIAnalog

查看更多模拟技术资料请点击进入>>

?

作者:德州仪器 (TI) 高级应用工程师 ?Bonnie Baker

?

您的电路中有噪声吗?您想找到噪声的来源吗?您认为电路的哪一部分是产生噪声的罪魁祸首?您可以将电路噪声划分为三种基本类型:器件噪声、发射(辐射)噪声,以及传导噪声,每一种类型都有其自己的一套减噪方法。如果您能确定电路噪声属于哪一类型,那么找到一条合适的减噪途径就变得非常明朗了。

器件噪声是您最初假设的噪声源。该类型的噪声包括无源组件和 IC 芯片产生的噪声。比如,无源电阻,不管它们是作为单独的组件,还是集成在 IC 芯片中,都会产生最小为公式

的噪声,其中,K 为玻尔兹曼常数(1.38×10–23)R 为您估计的电阻值;T Kelvin 温度;BW 则是您估计的带宽。通常来说,电容器和电感器均不是重要的噪声源,除非您把它们嵌入到开关网络中。进而,您可以通过检阅产品说明书量化 IC 芯片产生的噪声。减少电阻,或使用更低噪声 IC 芯片可以很轻松地减少电路中的器件噪声。

如果您想找到

噪声源,下一步您可以检查发射(辐射)噪声源。发射噪声源如感应式开关变压器或马达是值得怀疑的主要噪声源。另一种不太明显的此类噪声是由于电路板上模拟和开关数字

pc 电路板线迹靠得太近的缘故。如果您的电路系统中有循环回路或接地回路,并无意中安装了天线,也能使此类噪声增大。一旦您了解了辐射噪声源,如何减少噪声就很明确了,比如,您可以增加模拟和数字线迹之间的距离;您还可以通过旋转感应式开关系统使得磁场放射方向与您的敏感电路不一致。但最重要的是要确保您的 pc 电路板上接地层没有中断。

即使您采取了所有这些减噪措施,您依然可能会遇到噪声问题。如果您不能降低电路中的电阻,或找到低噪声器件,则在您的 pc 电路板线迹中将存在传导噪声。传导噪声是驻留于线迹中的噪声,该噪声是器件噪声或辐射噪声间接造成的。常见的传导噪声源是应用很广的开关电源;人们常常因为开关电源的高效性而广泛使用它。您的 pc 电路板线迹上也可能会有 50Hz 60Hz 的频率噪声。在所有这些情况下,不管您的最初噪声源是器件噪声还是辐射噪声,pc 电路板线迹间产生的噪声总是传导噪声。有时,对付此类噪声的唯一方法就是使用噪声滤波器。您也需要检查所有的接地和电源回路。这里,最重要的还是保证接地层没有中断。并且,您一定要确保您在有源器件旁使用了合适的旁路电容。

您的电路噪声永远不会为零。如果您需要一个性能良好无噪声污染的电路,至关重要的就是您要确定电路中的噪声源。一旦您找到了噪声源,不管它是器件噪声还是辐射噪声,您都可以利用减噪技术将噪声降低到可以承受的水平。作为一项预防措施,在设计阶段您应考虑所使用的器件。进行电路布局时,您应把模拟电路与数字电路分开,去掉接地环路,并使线迹尽可能地短。另外,努力最小化辐射噪声对您电路环境的影响。最后,当其它所有方法都失效的时候,性能良好的电源和信号线迹的噪声滤波器可以将电路噪声降低到可承受的水平。切记不要过分追求电路的美观,相反,您要设计性能和外观和谐统一的最佳电路。

?

查看更多模拟技术资料请点击进入>>