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现代电子系统设计课件第七章.ppt


文档分类:高等教育 | 页数:约26页 举报非法文档有奖
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文档列表 文档介绍
第7章电子系统的实现
电子系统的主要干扰形式
常见的硬件及软件抗干扰措施
电子系统的装配与调试。

从理论设计到符合要求的实际装置还要经过一系列的工作,在当前的实验室条件下,这一系列工作包括:模拟仿真——部分电路的可编程器件实现——硬件安排、印刷电路板设计——部件的安装与调试——修改、重新审定某些部件的方案——系统联调——修改、重新审定系统方案——指标测试——撰写设计总结报告
对于准备投产的正式产品,还要进行:草样评审——修改设计的技术要求和系统方案——重新进行电路板的修改——安装、调试各部件——系统联调——进行各种例行试验,测试系统在极限条件下的各项指标——完成正样评审设计报告——正样评审——小批量生产的技术准备——小批量生产——大批量生产
整个电子系统设计就是一个由理论到实践,再由实践回到理论的一个螺旋式上升的认识过程。
理论与实际出现偏差的重要原因
理论与实际出现偏差的重要原因是:客观世界存在有电场、磁场和交变电磁场的干扰,其表现形式是以分布电容、分布电感,以及交扰(串扰)和空间干扰等形式表现,另外还有公共回路阻抗耦合造成的干扰,其表现形式主要是通过电源内阻、电源线及地线阻抗上的耦合造成的干扰,以及信号传输时由于传输线特性引起的信号畸变、衰减、交抗以及延迟等影响。
理论和实际的差别
首先表现在理论计算中的公式有一些有近似或限制以及某些器件或电路的模型因简化而与实际不完全相符,从而得出的结果与实际不完全符合。
其次是许多实际器件的参数与手册中的平均参数有一定差别。
更重要的是因为客观世界的干扰与影响无处不在,它们对不同的电子系统、同一电子系统的不同部位影响也不一样,必须对具体问题进行具体分析与解决。
电子系统的抗干扰设计
一般在工作的开始就必须将干扰抑制措施设计进产品,这一般包含四个步骤的过程:
了解干扰的类型和来源;
在设计电路时尽量消除或减少这些干扰对系统的影响;
设计线路板、导线的结构尽量消除这些问题,必要时,使用干扰抑制器件;
将系统分成模块调试,保证每个子系统组装正确无误、工作正常,在进行进一步组装前不会有任何问题。
电子系统的主要干扰形式
1. 空间干扰
空间干扰主要指电磁场在线路、导体、壳体上的辐射而引起的噪声吸收与调制。
空间干扰都通过电磁波辐射窜入系统后传导于与系统相连接的导线。
不过空间干扰可用良好的屏蔽与正确接地、高频滤波加以解决,故电子系统中应重点防止供电系统与过程通道的干扰。
电子系统的主要干扰形式

过程通道是电子系统利用前向通道、后向通道和相互通道进行信息传输的路径。
在过程通道的设计中假设电阻、电容和电感是线性的。然而,在实际中所有的器件都有寄生电阻、寄生电容、寄生电感。这些寄生参数在低频时通常无关紧要,但是在高频时这些器件阻抗发生偏移从而产生自谐振。为了避免较大的阻抗偏移,我们要使这些器件的谐振频率远高于电路的工作频率。
电子系统的主要干扰形式

在过程通道中长线传输的干扰是主要因素之一。随着系统主振频率愈来愈高,过程通道的长线传输愈来愈不可避免。例如,按照经验公式计算,当计算机主振频率为lMHz时,,,即作为长线传输处理。
电子系统中,传输线上的信息多为脉冲波,它在传输线上传输时会出现延时、畸变、衰减、与通道干扰耦合(交扰),还可能接收来自空间电磁场的干扰。为了保证长线传输的可靠性,主要措施有光电耦合隔离、双绞线传输等。
电子系统的主要干扰形式
3. 供电系统干扰
任何电源及输电线路都存在内阻,正是这些内阻才引起了电源的噪声于扰。如果没有内阻存在,无论何种噪声都会被电源短路吸收,在线路中不会建立起任何干扰电压。
过压、欠压、停电的危害是显而易见的轻则使系统运行异常,重则损坏系统。解决的办法是电源中加人交流稳压器,用来保证供电的稳定性,防止电源系统的过压与欠压,有利于提高整个系统的可靠性。对付省短时间的停电则配置不间断电源UPS。
供电系统干扰问题可以通过稳压、隔离、滤波等措施加以解决。
电子系统抗干扰设计
电子系统的抗干扰设计可以从硬件和软件两方面着手。
软件抗干扰措施虽然使用灵活、成本低廉,但增加了软件编程工作量和CPU运行时间,而且对于某些干扰也难以消除,因此在系统抗干扰设计时应将软、硬件抗干扰措施有机地结合起来。

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  • 上传人xunlai783
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  • 时间2018-06-17