电子电路的抗干扰技术PDF电子书下载

目 录 1

第一章噪声物理 山崎弘郎 1

1.1噪声和噪声源 1

1.1.1什么是噪声 1

1.1.2人为噪声源和自然噪声源 2

1.1.3外部噪声和内部噪声 3

1.1.4波动和耦合 3

1.1.5噪声研究的途径 5

1.2噪声的描述 6

1.2.1时域描述法 6

1.2.2频域描述法 6

1.2.3概率密度函数 7

1.2.4自相关函数 8

1.2.5噪声源的等效电路 9

1.2.7共模噪声（同相噪声） 11

1.2.6常模噪声（正相噪声） 11

1.3噪声发生机理 12

1.3.1热噪声 12

1.3.2散粒噪声 13

1.3.3 1/f噪声 13

1.3.4爆裂噪声 14

1.3.5晶体管噪声 15

1.4噪声和电子电路特性 16

1.4.1 S/N 16

1.4.2噪声系数和噪声因数 17

1.4.3噪声电阻和噪声温度 18

1.5噪声传输机理 18

1.5.1电路和电路图 18

1.5.2电路图未加标注的参数 19

1.5.3电路图未加标注的耦合 20

2.1电磁环境和人为噪声源 23

山崎弘郎 足立昭二 山崎修快若狭·裕 23

第二章电子设备和系统的噪声………………………… 23

2.1.1汽车 24

2.1.2晶闸管 24

2.1.3无线电收发装置 25

2.1.4摩擦生电 25

2.1.5交流继电器的簇射电弧 26

2.1.6舌簧继电器的机械振动 27

2.2影响较大的噪声源 27

2.2.1布局过密的不当装配（实例之一） 27

2.2.2提高电子式高速缓冲寄存器的噪声容限（实例之二） 29

2.2.3提高带有微型计算机的测量仪表的噪声容限 31

（实例之三） 31

2.2.4电动机起动－停车时的过大电流和电压脉冲（实例之四） 32

2.2.5滤波器输入输出线的互相感应 34

2.2.6运算放大器备用电源线的欠电压 34

2.2.7地电流 35

2.2.8混入电源的脉冲噪声 36

2.2.9预防CMOS闩锁的方法（包括防雷元件的浪涌 37

响应特性） 37

2.3意外噪声源 39

2.3.1噪声抑制措施反成为噪声源 39

2.3.2数字系统成为无线电收发装置的噪声源 40

2.3.3出租汽车测量仪表的误动作 40

2.3.4高性能变压器传输噪声信号 41

2.3.5油中的气泡是噪声源 43

2.3.6剩余电荷形成噪声 43

2.4高度密集的电磁环境和噪声 44

第三章噪声抑制技术的基本知识 山崎弘郎 46

3.1 频域及时域中的信号和噪声 46

3.2频域中的信号选择 48

3.3.1信号的相关函数 49

3.3时域中的信号选择 49

3.3.2相关函数和功率频谱 50

3.3.3相敏检波 52

3.3.4同步加法 54

3.3.5匹配滤波器 55

3.4屏蔽 56

3.4.1屏蔽 56

3.4.2静电感应 56

3.4.3静电屏蔽 57

3.4.4电磁感应 59

3.4.5电磁屏蔽 60

3.4.6双绞线 61

3.4.7电磁场和屏蔽 62

3.5接地 63

3.5.1 接地的目的 63

3.5.2接地和噪声 65

3.5.3接地方式 66

3.6 去耦 68

3.6.1公共阻抗耦合 68

3.6.2去耦滤波器 69

3.7隔离 70

3.7.1地电位 70

3.7.2接地环路和共模噪声 70

3.7.3隔离器法 72

3.7.4提高抵抗共模噪声能力的方法 73

3.8噪声补偿 75

3.8.1反馈补偿 76

3.8.2前馈补偿 78

3.9用触点的闭合、断开抑制噪声 78

3.9.1触点的闭合、断开与放电现象 78

3.9.2触点间的放电和噪声 80

3.9.3消除触点噪声的方法 81

第四章噪声抑制技术的评价——电子设备电磁兼容性 84

的评价方法 足立昭二 84

4.1电磁兼容性的定义 84

4.1.1 国际电工技术委员会（IEC）的定义 84

4.1.2美国电气和电子工程师学会电磁兼容技术组 85

（IEEE G-EMC）和日本电子通信学会对EMC的 85

定义 85

4.1.3德·伍海特对EMC的定义 85

4.2形成评价方法前提的状态或条件 86

4.2.1交流继电器等发生的浪涌电压 86

4.2.2雷电浪涌 89

4.2.3欠电压（瞬时停电及瞬时电压降） 91

4.2.4传导干扰的极限值 93

4.2.5系统的辐射电磁场强度的极限值 95

4.2.6系统对辐射电磁场的抗扰度 96

4.2.7静电放电 97

4.2.8机壳地、信号地线路的电位波动 98

4.2.9输入输出线路的感应噪声干扰 101

4.3对电源线瞬态噪声抗干扰度的评价 103

4.3对脉冲噪声的评价方法 103

4.3.2对欠电压（瞬时停电及瞬时欠电压）的评价方法 114

4.3.3耐雷电浪涌的能力 115

4.4对电磁干扰的评价方法 117

4.4.1传导干扰的测量方法 118

4.4.2辐射电磁场强度的测量方法 120

4.4.3抗电磁场辐射干扰的评价方法 122

4.5 抗静电放电干扰的评价方法 125

4.6关于机壳地（FG），信号地（SG）电位波动的评价方法 126

4.7输入输出线对感应噪声干扰敏感度的评价方法 127

5.1.1热噪声 129

第五章直流低频电路的噪声抑制技术 山崎修快 129

5.1 无源器件产生的噪声及其影响 129

5.1.2过量噪声 130

5.1.3热电动势 130

5.1.4电容器漏电流 130

5.1.5变压器和变流器的漏磁场 132

5.2有源器件产生的噪声及其影响 132

5.3开关电路产生的噪声及其影响 133

5.3.1开关电路噪声的特点 133

5.3.2开关电路噪声的影响 136

5.4外来干扰引起的噪声及其影响 138

5.4.1来自空中的噪声及其影响 138

5.4.2来自电源线的噪声及其影响 139

5.4.3来自信号源的噪声及其影响 140

5.5.1信号源和信号线 141

5.5低电平信号电路的噪声抑制措施 141

5.4.4其他干扰噪声 141

5.5.2输入电路 143

5.5.3共模噪声 143

5.5.4其他 143

5.6屏蔽和接地的有关问题 144

5.6.1噪声侵入路径 144

5.6.2静电屏蔽和电磁屏蔽 145

5.6.3接零、接地和隔离 145

5.7滤波器、光耦合器及相关问题 147

5.7.1浪涌吸收器 148

5.7.2滤波器 149

5.7.3用变压器或光耦合器切断噪声 150

5.8 电源混入噪声时的抑制技术 151

5.8.1隔离变压器及其效果 151

5.8.2电源滤波器及其安装方法 153

5.8.3电源混入噪声的抑制措施示例 156

5.9抑制噪声及其影响的电路结构 158

5.9.1预防噪声的配线方法及有关问题 159

5.9.2高密度安装和加外壳 160

5.9.3设备内部的温度分布 161

5.9.4抑制噪声影响的电路举例 162

5.10噪声对直流低频电子设备的影响举例 168

第六章高频电路的噪声抑制技术 足立昭二 171

6.1静电感应 171

6.2电磁感应 177

6.3公共阻抗耦合 180

6.4辐射引起的耦合（包括屏蔽理论） 183

6.5抵抗脉冲噪声的能力 188

6.5.1抑制继电器浪涌的方法 188

6.5.2电源线路的传导频率特性 189

6.5.3电源滤波器的设计方法 193

6.5.4抑制噪声用的电容器 196

6.5.5 FG、SG线的电位波动 197

6.5.6配线方面的问题 200

6.5.7母线 201

6.6提高抵抗电压突变能力的方法 201

6.7提高系统抵抗雷电浪涌能力的方法 203

6.8使传导干扰电压低于极限值的方法 206

6.9使系统的辐射电磁场强度低于极限值的方法 207

6.10提高系统耐辐射电磁场干扰能力的方法 208

6.11提高系统耐静电放电干扰能力的方法 209

6.12降低FG、SG的线路阻抗 212

6.13共模扼流圈的效果（尤其与输入输出的感应干扰有关） 212

第七章数字系统和噪声抑制技术 若狭裕 215

7.1数字系统的结构 215

7.2数字系统中的噪声源和传输机理 219

7.2.1噪声的发生和传输 220

7.2.2串扰噪声 221

7.2.3反射 224

7.2.4公共阻抗噪声——配线阻抗引起的噪声 230

7.3逻辑元件的噪声特性 231

7.3.1传递特性 232

7.3.2直流电压噪声容限 233

7.3.3交流噪声容限 234

7.3.4能量噪声容限 237

7.3.5不同逻辑系列的连接 240

7.4基本电路和噪声抑制技术 241

7.4.TTL的开关特性 242

7.4.2触发器 246

7.4.3单稳态多谐振荡器 249

7.4.4动态RAM 251

7.4.5 a射线造成的DRAM软误差 252

7.4.6电容器削除须状噪声 253

7.4.7 IC的没使用的输入端子的处理 256

7.4.8总线的终端 257

7.4.9提高三状态总线的电位 259

7.4.10波形的前沿控制 260

7.4.11隔离接地环路 264

7.4.12脉冲变压器 265

7.4.13平衡－不平衡变换器（共模扼流圈） 266

7.4.14耦合器 270

7.4.15纵与横 272

7.5组装技术 273

7.5.1印制线路板 273

7.5.2小型母线 280

7.5.3扁形电缆 283

7.5.4连接器 288

7.6工业生产检测仪表控制系统 289

7.6.1生产过程控制装置的输入输出信号 290

7.6.2生产现场中的噪声源 292

7.6.3模拟输入装置 294

7.6.4共模噪声向常模噪声的转换 295

7.6.5多路转换器 297

7.6.6模－数变换器 301

7.6.7信号隔离 303

7.6.8机壳和接地 306

7.7电源线和电源单元 307

7.7.1工频电源线的噪声及其抑制措施 308

7.7.2工频交流电源线浪涌噪声的抑制措施 310

7.7.3线路滤波器 311

7.7.4电源单元的噪声 316

7.7.5开关晶体管的集电极屏蔽 321

7.7.6二极管的恢复噪声 322

7.7.7开关电源的输入电流 323

7.8抑制系统噪声的措施 324

7.8.1数字系统的特性 324

7.8.2系统初始化 327

7.8.3监控计时器 327

7.8.4冗余化和重复执行 329

7.8.5微程序设计方面的配置 331

7.8.6存储器件的选择 332

第八章结束语 山崎弘郎 335

8.1 噪声抑制技术的汇总 335

8.2本书范围 337

8.3新噪声源 338

8.4今后的噪声抑制技术 339

参考文献 341

索引 344