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几种典型的程序控制电压源及其电磁兼容性设计

作者:时间:2012-03-28来源:网络收藏

图3是一种实用的,它应用在计算机辅助测试设备中的接口电路里。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/190579.htm


图3

该电路能输出0~20V电压,共有1024个步长的程控,每个步长20mV,稳压二极管作参考基准电压,晶体管V1-3作电压和电流放大,数字输入量源自计算机的输出总线。

整个电路调节程序是:先将数字输入置全“1”调节W,使VO=20V,然后将数字输入置全“0”,调节运算放大器,使VO=0。

3 程控电压源的设计

选择合适的A/D、D/A转换器,只是设计工作的起点。对于任何转换器所处的具体系统往往需要综合考虑,尤其是在系统中存在电源电压波动和其它噪声时,必须确保转换器的正常运行。这是因为在电路中,噪声很容易淹没一位或多位数字信号,这在高速高精度的系统中危害特别巨大。因此,有效的合理的设计是必不可少的。

设计时要遵循以下准则:

1)切断电磁辐射进入转换器内部产生互相干扰的通道,减少空间耦合。

2)防止外部设备产生的干扰,各种脉冲调制信号(雷达、无线电波、电视信号),电磁场的变化等因素的影响,必须对电磁效应敏感的器件和部件采取屏蔽保护,比如:外壳屏蔽,电缆滤波和内部的电缆屏蔽。

3)合理设计电路,正确地选择器件和电路,准确地计算器件和电路的各种参数,制定识别和隔离临界电路的措施以及采用抑制干扰的技术方案,尽量选择高的工作信号电平,符合器件和电路的实际载荷能力,注意“接口”设计。

4)采用高稳定度的稳压电源,提高电源电压灵敏度,减少因电源波动所引起的线性误差、增益误差和调整误差等,确保精度的稳定可靠。

5)正确接地与电路布局,考虑到不同频率段干扰的特点和电路的种类接地点可选择:

——浮动接地;

——一点接地;

——多点接地。

合理的电路布局应该是:

——正确布置元器件的位置和方向;

——不同用途,不同电平的连接线,如输入线与输出线,弱电线与强电线要远离,更不能平行,高频线要尽量短,传输线要加屏蔽,接地线要短而粗。

——对于一个复杂的工作系统(既包括不同频率的工作电路,也包括微电、弱电和强电的不同子系统),要合理布局。在EMC设备中,对不同电路的地线应分小信号、大信号,及继电和功率电路分别设置,连同机壳的地线应分三套或四套接地。

总之,电磁兼容性设计是多种多样的,有一点必须明确,那就是要有针对性,要行之有效。

4 结语

A/D、D/A转换器既处在自身所在系统内电子设备所产生的电磁环境中,又处在系统之外自然界和人为产生的电磁辐射环境之中,因此,电磁环境对转换器的性能产生潜在的不利影响,容易造成其性能劣化,甚至功能丧失,这就要求设计人员不但要高度重视电磁兼容性问题,而且还要采取有效的措施加以消除。

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