高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策
电路噪声分析与抑制如何降低电路中的噪声干扰
电路噪声分析与抑制如何降低电路中的噪声干扰电路噪声是指由电子元件、电磁辐射和信号传输引起的非期望的电信号。
在电路设计和应用中，噪声干扰可能会严重影响电路的性能和稳定性。
因此，进行电路噪声分析并采取相应的抑制措施是非常重要的。
一、电路噪声分析1.1 噪声源的分类在电路中，常见的噪声源主要有热噪声、亚噪声和间歇性噪声。
热噪声是由于器件内部的热能激发电子产生的，它具有平稳的功率谱密度特性；亚噪声是由于元件本身的特性和参数引起的，具有有限的频带特性；间歇性噪声则是由于某些不稳定因素引起的非周期性突发噪声。
1.2 噪声的传递和放大噪声在电路中的传递和放大过程中会经历多个元件，例如电阻、电容和电感等。
这些元件都存在着与频率相关的阻抗，从而对不同频率的噪声具有不同的放大特性。
因此，在电路设计中，需要仔细考虑元件的频率响应和阻抗匹配，以降低噪声的传递和放大程度。
二、电路噪声抑制方法2.1 降低热噪声为了降低电路中的热噪声，可以采取以下方法：（1）降低电阻温度：选择低温系数的电阻材料，并采取散热措施，降低电阻温度。
（2）降低放大器增益：在放大器设计中，合理控制放大器的增益，从而减小热噪声的放大程度。
2.2 减小亚噪声为了减小电路中的亚噪声，可以采取以下方法：（1）优化元件选择：选择具有低噪声特性的元件，如低噪声放大器、低噪声电源等。
（2）降低元件温度：通过散热或制冷措施降低元件的温度，从而降低亚噪声的产生。
2.3 抑制间歇性噪声为了抑制电路中的间歇性噪声，可以采取以下方法：（1）屏蔽和隔离：使用屏蔽罩、隔离层等材料，将噪声源与敏感器件分离，减少噪声的传递。
（2）滤波和去噪：通过滤波器、去耦电容等器件，将噪声滤除或降低至可接受范围。
三、电路噪声分析与抑制的实践应用为了进一步说明电路噪声分析与抑制的实践应用，本节将以手机音频电路为例进行讨论。
3.1 噪声分析手机音频电路中常常存在各种噪声源，如电源噪声、射频干扰和数字信号串扰等。
电力电子技术中的电源噪声问题如何解决
电力电子技术中的电源噪声问题如何解决随着科技的发展和社会进步，电力电子技术在各个领域得到了广泛应用。
然而，在电力电子设备中，电源噪声问题成为了制约其性能和可靠性的一个重要因素。
本文将探讨电力电子技术中的电源噪声问题，并提出一些解决方案。
一、电源噪声问题的原因电源噪声是指电力电子设备中电源产生的频率不稳定、杂散电压和电流等不受控制的信号。
这种噪声主要由以下几个方面的因素引起：1. 电源本身的噪声：现代电源中常用的开关电源和线性电源都存在一定的噪声产生。
这些噪声主要是由于电源内部的元器件和电路造成的，如开关电源中的开关器件、滤波电容和电感等。
2. 输电线路的噪声：电源噪声也可以通过输电线路传导到电子设备中。
因为输电线路长距离传输电能，会受到外界电磁场的干扰，产生电磁辐射和感应噪声。
3. 地线的噪声：地线是电源的返回路径，同时也是信号的参考地。
在复杂的电子设备系统中，如果地线设计和布线不合理，就容易引入地线噪声，导致电源噪声的增加。
二、电源噪声问题的影响电源噪声问题给电力电子设备带来了很多负面影响。
首先，电源噪声会干扰到设备正常的工作，降低系统的可靠性和稳定性。
其次，电源噪声会引入到输出端，影响到其他电子设备的正常运行，甚至导致其他设备的故障。
另外，电源噪声还会对人体健康造成危害，特别是对于一些对电磁辐射敏感的人群。
三、电源噪声问题的解决方法为了解决电力电子技术中的电源噪声问题，我们可以从以下几个方面入手：1. 优化电源设计：在电源设计过程中，应该选择低噪声的元器件和电路，尽量降低电源本身产生的噪声。
合理选择电源滤波电容和电感等元件，并进行良好的布局和连接，减小噪声的传播。
2. 加强输电线路的屏蔽和隔离：对于输电线路，可以采用屏蔽电缆或者金属导管进行屏蔽，减少外界电磁干扰的影响。
此外，还可以通过增加滤波电容和电感来从线路入口处抑制噪声的传导。
3. 地线的合理设计：地线在电力电子设备中起到重要的作用，为了降低噪声，应该采用良好的地线设计和布线。
电路噪声与干扰的分析与抑制
电路噪声与干扰的分析与抑制电路噪声和干扰是在电子设备和电路中经常遇到的问题。
它们可能导致信号失真、降低系统性能，甚至引发设备故障。
因此，对电路噪声和干扰进行准确分析并采取适当的抑制措施是至关重要的。
本文将对电路噪声和干扰的相关知识进行分析，并介绍一些常用的抑制方法。
一、电路噪声的分析1. 噪声来源：电路噪声可以来自多个方面，包括电源噪声、热噪声、器件噪声、互调干扰噪声等。
了解噪声来源可以有助于准确分析和解决问题。
2. 噪声参数：通常用噪声指标来描述电路噪声的强度，如噪声系数、噪声温度等。
准确测量和评估噪声参数可以帮助我们判断噪声对电路性能的影响程度。
二、电路干扰的分析1. 干扰源：电路干扰主要来自外部和内部两个方面。
外部干扰源包括电源线上的串扰、电磁辐射等；内部干扰源包括信号耦合、互调干扰等。
了解干扰源有助于准确分析和抑制干扰产生的原因。
2. 干扰传导途径：电路干扰可通过电磁耦合、电容耦合、感应耦合等多种途径传导。
了解干扰传导途径可以指导我们选择合适的抑制方法。
三、电路噪声与干扰的抑制方法1. 电路设计优化：合理的电路布局、信号和电源线的分离、使用低噪声器件等都是抑制噪声和干扰的重要手段。
2. 滤波器设计：使用合适的滤波器可以有效地抑制特定频率范围的噪声和干扰。
3. 屏蔽和隔离：采用屏蔽罩、屏蔽线、隔离放大器等方法可以有效隔离外部干扰源。
4. 接地和功耗管理：良好的接地设计和有效的功耗管理可以减少地线干扰和电源线噪声。
5. 抑制互调干扰：采取适当的频率规划、增加合适的互调抑制电路等方法可以有效减小互调干扰。
通过以上方法的综合应用，可以更好地分析和抑制电路噪声与干扰，从而提高电子设备和电路的性能稳定性和可靠性。
但需要注意的是，不同的电路和应用场景可能需要采用不同的抑制方法，需要根据具体情况进行合理选择和优化设计。
结语电路噪声和干扰对电子设备和电路的正常运行产生了重要影响，因此必须进行准确的分析和抑制。
电源噪声干扰情况原因分析及消噪方法解决
图 3 组合滤波器电路 根据要求插入损耗，可求出滤波电路的ＬＣＭ、ＬＤＭ、Ｃx、Ｃy 的值。如果 单环电路的插入损耗不能满足要求时，应该选择双环电路。 4.2.3 交流三相滤波电路 交流三相滤波电路又分为三相三线制和三相四线制两种。 典型的单环三相三线制滤波电路如图４所示；典型的双环三相三线制滤波电路 如图５所示。
图８直流滤波电路 显然，这是一个共模扼流圈的典型单环滤波电路。根据电路特点，它只适用于 直流输出端对地对称的电源电路。 如果直流输出是非对地对称电路，则只能采用图９所示的电路。该电路为采用 二级差模电感电路。如果插入损耗允许，当然也可采用一级差模电感电路。
图９二级 π 型滤波器 4.2 AC 电网常用 EMI 滤波器 4.2.1 差模滤波电路 由于开关电源的开关频率谐波噪声源阻抗为低阻抗，所以与之相对应的滤波器 输出端应是高阻抗串联大电感ＬＤＭ。 ＡＣ电网火线和零线之间是低阻抗，所以与之对应的滤波器输入端也应是高阻 抗串联大电感ＬＤＭ。如果想再进一步抑制差模噪声，可以在滤波器输入端并 接线间电容ＣＸ１，条件是它的阻抗要比ＡＣ电网火线、零线之间的阻抗还要 低得多。 开关电源工频谐波噪声源阻抗是高阻抗，所以与之相对应的滤波器输出端应是 低阻抗并联大电容ＣＸ２。
可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进行变化。其中也包括电压变化、 频率变化、波形失真、持续噪声或杂波以及瞬变等，电源干扰的类型如下表所 示。[/B] 表 1-1 开关电源外部干扰类型表 序号 干扰类型 典型的起因 1 跌落 雷击；重载接通；电网电压低下 2 失电 恶劣的气候；变压器故障；其他原因的故障 3 频率偏移 发电机不稳定；区域性电网故障 4 电气噪声 雷达；无线电讯号；电力公司和工业设备的飞弧；转换器和逆变器 5 浪涌 突然减轻负载；变压器的抽头不恰当 6 谐波失真 整流；开关负载；开关型电源；调速驱动 7 瞬变 雷击；电源线负载设备切换；功率因素补偿电容切换；空载电动机的断开 在表 1-1 中的几种干扰中，能够通过电源进行传输并造成设备的破坏或影响其工 作的主要是电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波，而静电放电等干扰只要电源设备 本身不产生停振、输出电压跌落等现象，就不会造成因电源引起的对用电设备 的影响。[/B] 三.抑制干扰的一些措施抑制电磁干扰应该从骚扰源、传播途径和受扰设备人手。 首先应该抑制骚扰源，直接消除干扰原因；其次是消除骚扰源和受扰设备之间 的耦合和辐射，切断电磁干扰的传播途径；第三是提高受扰设备的抗扰能力， 减低其对噪声的敏感度。常用的方法是屏蔽、接地和滤波。 3.1 屏蔽采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰，即用电导率良 好的材料对电场进行屏蔽，用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽。 3.2 接地所谓接地，就是在两点间建立传导通路，以便将电子设备或元器件连接 到某些叫作“地” 的参考点上。接地是开关电源设备抑制电磁干扰的重要方法， 电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。在电路系统设计中应遵循 “一点接地”的原则，如果形成多点接地，会出现闭合的接地环路，当磁力线穿过 该环路时将产生磁感应噪声。实际上很难实现“一点接地”，因此，为降低接地阻 抗，消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地，利用一个导电平面作为参
高频开关电源电磁干扰的处置措施与抗扰能力的提升
高频开关电源电磁干扰的处置措施与抗扰能力的提升摘要：随着半导体器件高频性能的逐步提升，高频开关电源得到了广泛的应用。
高频率不仅可以大大减小产品的体积，同时还能减小电源输出的纹波，保证输出的稳定。
但与此同时，高频的存在也同样增加了电源对周边环境的电磁干扰以及周边辐射对电源系统稳定性的风险。
为了使开关电源能够在相对高频的模式下顺利工作同时降低其产生的电磁干扰对其他设备的影响，必须采取有效措施抑制电磁干扰增加电磁抗扰。
因此，结合高频开关电源中电磁干扰的特点，提出了一些抑制电磁干扰，增加电源抗扰能力的措施关键词：高频开关电源；电磁干扰；抗扰能力；处置方式随着高频开关电源被广泛应用于通信、家用电器和自动控制等领域，电源的干扰与抗干扰设计越来越重要。
在大功率电源中，增加开关频率往往可有效减小电源体积，减低输出纹波，然而伴随而来的是产生较强的电磁干扰，较高的电压变化率。
电源中产生的电磁干扰信号进入电网，影响其他设备的正常工作。
较宽的频率范围和幅值导致电源开关不符合EMC 标准。
除了电网中的传导骚扰经电源入口进入电源外，从电源本身来看产生电磁干扰的主要部件是逆变过程中的功率开关管和高频变压器，这也是开关电源产生电磁干扰的主要原因。
1.高频开关电源的电磁干扰与抗扰高频开关电源的电磁干扰主要来自电源电路内部热点、功率器件以及高频变压器。
高频开关电源电磁抗扰主要是外部干扰对电源内部敏感器件的影响。
分析电磁干扰，基于以下两点分析：一、外部环境对电源的干扰，表现在电源上为电源的抗扰能力。
二、电源本身产生的干扰，表现为电磁骚扰。
一般的检测方式分为两种：一种为辐射干扰，另一种为传导骚扰。
1.1 电源外部产生的电磁干扰电源外部的电磁干扰一般包括电网内部电磁干扰、电磁脉冲干扰和静电放电干扰三种，它们体现了电源的抗扰能力。
（1）电网的电磁对电源的干扰一个完整的电网系统，必然连接诸多的电子设备和电器设备，这些设备相互之间会进行电磁转换。
高频PCB设计过程中的电源噪声的分析及对策
高频PCB设计过程中的电源噪声的分析及对策摘要：系统地分析了现今高频PCB板中的电源噪声干扰的各种表现形式及其成因,通过公式推导,结合工程经验,提出了若干相应的对策,最后归纳了对电源噪声的抑制应遵循的总的原则。
关键词：电源;噪声;干扰;PCB在高频PCB板中,较重要的一类干扰便是电源噪声。
笔者通过对高频PCB板上出现的电源噪声特性和产生原因进行系统分析,并结合工程应用,提出了一些非常有效而又简便的解决办法。
电源噪声的分析电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。
其干扰表现在以下几个方面：1)电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。
高频电路中,电源噪声对高频信号影响较大。
因此,首先需要有低噪声的电源。
干净的地和干净的电源是同样重要的。
电源特性如图1所示。
从图1可以看出,理想情况下的电源是没有阻抗的,因此其不存在噪声。
但是,实际情况下的电源是具有一定阻抗的,并且阻抗是分布在整个电源上的,因此,噪声也会叠加在电源上。
所以应该尽可能减小电源的阻抗,最好有专门的电源层和接地层。
在高频电路设计中,电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要好,这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。
此外,电源板还得为PCB上所有产生和接受的信号提供一个信号回路,这样可以最小化信号回路,从而减小噪声。
2)共模场干扰。
指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场的相对的强弱来定。
如图2。
在该通道上,Ic的下降会在串联的电流回路中引起共模电压,影响接收部分。
如果磁场占主要地位,在串联地回路中产生的共模电压的值是：式(1)中的ΔB为磁感应强度的变化量,Wb/m2;S为面积,m2。
如果是电磁场,已知它的电场值时,其感应电压为式(2)一般适用于L=150/F以下,F为电磁波频率MHz。
笔者的经验是：如果超过这个限制的话,最大感应电压的计算可简化为：3)差模场干扰。
如何抑制高频PCB板中的电源噪声干扰
如何抑制高频PCB板中的电源噪声干扰系统地分析了现今高频PCB板中的电源噪声干扰的各种表现形式及其成因，通过公式推导，结合工程经验，提出了若干相应的对策，最后归纳了对电源噪声的抑制应遵循的总的原则。
在高频PCB板中，较重要的一类干扰便是电源噪声。
笔者通过对高频PCB板上出现的电源噪声特性和产生原因进行系统分析，并结合工程应用，提出了一些非常有效而又简便的解决办法。
电源噪声的分析电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。
其干扰表现在以下几个方面：1）电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。
高频电路中，电源噪声对高频信号影响较大。
因此，首先需要有低噪声的电源。
干净的地和干净的电源是同样重要的。
理想情况下的电源是没有阻抗的，因此其不存在噪声。
但是，实际情况下的电源是具有一定阻抗的，并且阻抗是分布在整个电源上的，因此，噪声也会叠加在电源上。
所以应该尽可能减小电源的阻抗，最好有专门的电源层和接地层。
在高频电路设计中，电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要好，这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。
此外，电源板还得为PCB上所有产生和接受的信号提供一个信号回路，这样可以最小化信号回路，从而减小噪声。
2）共模场干扰。
指的是电源与接地之间的噪声，它是因为某个电源由被干扰电路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰，其值要视电场和磁场的相对的强弱来定。
在该通道上，Ic的下降会在串联的电流回路中引起共模电压，影响接收部分。
如果磁场占主要地位，在串联地回路中产生的共模电压的值是：式（1）中的ΔB为磁感应强度的变化量，Wb/m2；S为面积，m2。
如果是电磁场，已知它的电场值时，其感应电压为式（2）一般适用于L=150/F以下，F为电磁波频率MHz。
电源电路噪声干扰及其抑制方法研究
电源电路噪声干扰及其抑制方法研究在现代电子产品中，电源电路的设计和优化对整个系统的性能和功能都有着至关重要的影响。
而电源电路噪声干扰问题是经常遇到的问题之一，如果不加以有效控制，则会对电子系统的可靠性和稳定性产生严重的影响。
一、电源电路噪声干扰的来源和特点电源电路噪声干扰主要来源于电源变换器的开关动作和控制电路中的运放放大器等元器件的非线性特性。
特别是在高频电子系统中，电源变换器的开关频率常常达到上百千兆赫，对系统的干扰非常严重。
此外，电源电路的封装布局和线路设计也会对噪声干扰产生一定的影响。
噪声干扰的特点是它是随机的、不可预测的，可能会给系统带来无法控制的不稳定性。
噪声干扰的频率分布特点类似于白噪声，具有广带特性，从几十赫兹到数百兆赫都有可能存在。
二、电源电路噪声干扰的影响电源电路噪声干扰对电子系统的影响是多方面的。
首先，它会引起各种信号间的相互干扰，导致系统模拟性能降低，抗干扰能力下降；其次，在数字系统中，噪声干扰会使数据传输产生误码，降低系统可靠性和性能；而对于模拟系统来说，噪声干扰也会使系统的信噪比变差，影响到系统的精度和稳定性等方面。
在实际应用中，如果电源电路的噪声干扰得不到有效控制，将会增加系统故障率、加大维护难度，甚至使整个系统无法工作。
因此，对电源电路噪声干扰的抑制是十分必要的。
三、电源电路噪声干扰抑制方法1、布线优化在电源电路的布线中，应当采用对称布线、环形布线等方式，以降低电磁干扰。
此外，在线路上应当预留地线和屏蔽线，并采用屏蔽布线等措施，有效地抑制噪声干扰。
2、滤波器设计在电源电路中，应当增加有效的滤波电容、电感等元器件，以滤除高频噪声干扰。
此外，可以借助滤波器优化电源的输出波形，并实现与负载之间的匹配，降低电源内部噪声的传递。
3、运放放大器选择和设计在控制电路中，应当采用低噪声运算放大器，降低非线性特性和噪声干扰引起的误差。
此外，可以采用场效应管、双极性晶体管等器件，以减小晶体管噪声、提高控制电路信噪比。
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高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策
一、电源噪声的分析
电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。
其干扰表现在以下几个方面:
1)电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。
高频电路中，电源噪声对高频信
号影响较大。
因此，首先需要有低噪声的电源。
干净的地和干净的电源是同样重要的。
电源特性如图1所示。
从图1可以看出，理想情况下的电源是没有阻抗的，因此其不存在噪声。
但
是，实际情况下的电源是具有一定阻抗的，并且阻抗是分布在整个电源上的，因
此，噪声也会叠加在电源上。
所以应该尽可能减小电源的阻抗，最好有专门的电源
层和接地层。
在高频电路设计中，电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要好，这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。
此外，电源板还得为PCB上所有产生
和接受的信号提供一个信号回路，这样可以最小化信号回路，从而减小噪声。
2)共模场干扰。
指的是电源与接地之间的噪声，它是因为某个电源由被干扰电
路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰，其值要视电场和磁场
的相对的强弱来定。
如图2。
在该通道上，Ic的下降会在串联的电流回路中引起共模电压，影响接收部分。
如果磁场占主要地位，在串联地回路中产生的共模电压的值是:
式(1)中的ΔB为磁感应强度的变化量，Wb/m2;S为面积，m2。
如果是电磁场，已知它的电场值时，其感应电压为
式(2)一般适用于L=150/F以下，F为电磁波频率MHz。
如果超过这个限制的话，最大感应电压的计算可简化为:
3)差模场干扰。
指电源与输入输出电源线间的干扰。
在实际PCB设计中，笔者
发现其在电源噪声中所占的比重很小，因此这里可以不作讨论。
4)线间干扰。
指电源线间的干扰。
在两个不同的并联电路之间存在着互电容C
和互感M1-2时，如果干扰源电路中有电压VC和电流IC，则被干扰电路中将出现:
a. 通过容性阻抗耦合的电压为
式(4)中RV是被干扰电路近端电阻和远端电阻的并联值。
b.通过感性耦合的串联电阻
如果干扰源中有共模噪声，则线间干扰一般表现为共模和差模两种形式。
5)电源线耦合。
是指交流或直流电源线受到电磁干扰后，电源线又将这些干扰
传输到其他设备的现象。
这是电源噪声间接地对高频电路的干扰。
需要说明的是:
电源的噪声并不一定是其本身产生的，也可能是外界干扰感应的噪声，再将此噪声与本身产生的噪声叠加起来(辐射或传导)去干扰其他的电路或者器件。
二、消除电源噪声干扰的对策
针对以上所分析的电源噪声干扰的不同表现形式及其成因，可以针对性地破坏其发生的条件，就能有效抑制电源噪声的干扰。
解决的方法有:
1)注意板上通孔。
通孔使得电源层上需要刻蚀开口以留出空间给通孔通过。
而如果电源层开口过大，势必影响信号回路，信号被迫绕行，回路面积增大，噪声加大，同时如果一些信号线都集中在开口附近，共用这一段回路，公共阻抗将引发串扰。
参看图3。
2)连接线需要足够多的地线。
每一信号需要有自己的专有的信号回路，而且信号和回路的环路面积尽可能小，也就是说信号与回路要并行。
3)放置电源噪声滤波器。
它能有效抑制电源内部的噪声，提高系统的抗干扰性和安全性。
并且它是双向射频滤波器，既能滤掉从电源线上引入的噪声干扰(防止其他设备的干扰)，又能滤掉自身所产生的噪声(避免干扰其他设备)，对串模共模干扰均起抑制作用。
4)电源隔离变压器。
将电源环路或信号电缆的共模地环路分开，它能对高频中所产生的共模环路电流进行有效隔离。
5)电源稳压器。
重获一个更干净的电源，能很大程度地降低电源噪声大小。
6)布线。
电源的输入输出线应避免布在介质板的边缘，否则容易产生辐射，干扰其他电路或设备。
7)模拟与数字电源要分开。
高频器件一般对数字噪音非常敏感，所以两者要分开，在电源的入口处接在一起。
若信号要跨越模拟和数字两部分的话，可以在信号跨越处放置一条回路以减小环路面积。
如图4。
8)避免分开的电源在不同层间重叠。
尽量将其错开，否则电源噪声很容易通过寄生电容耦合过去。
9)隔离敏感元件。
有些元件如锁相环(PLL)对电源噪声非常敏感，应让它们离电源尽可能的远
10) 为了防止电源噪声对电路板的干扰以及外界对电源的干扰而导致的累加噪声，可以在干扰路径上(辐射除外)并连一个旁路电容接地，这样能将噪声旁路到地以避免干扰其他设备和器件。
11) 放置电源线。
为了减小信号回路，可通过放置电源线在信号线边上来实现减小噪声，如图5。