如何在电路设计中减少共模干扰?

电路中的共模干扰源在于共模电压,而共模电压的产生可以归类为传导和辐射两种传播路径。传导是由于电路板中地线的噪声电压产生的,辐射是由于电路或者电缆附近其他电路的辐射感应到目标电路板上产生。因此,在电路设计时,可以从以下几个方面去控制电路中的共模电压,从而减少共模干扰。

1,良好的电路板布线
在进行电路设计时,要采取各种措施降低地线阻抗,地线的阻抗越低,地线上各点之间的噪声电压越小,导线上的共模电压就越低。如果电路板已经做好无法再大改电路布局时,可以在电路板下方的位置安装一块辅助地线板,这块辅助地线板与目标电路板的信号地多点连接起来,也能够较小地线噪声,从而降低共模辐射干扰。

良好的电路板布线

2,在导线端口处设置干净地
所谓干净地,就是这块地线上没有杂散的地线电流,因此也就没有噪声电压,如果在导线端口处接入电缆,通过这个干净地,可以减小共模电压。通常将干净地与金属机箱连接起来,进一步减小共模电压。如下图。

在导线端口处设置干净地

干净地与整个目标电路仅通过一点连接起来,其他地方都隔开,像被护城河保护起来的城池,所有电缆都通过桥上过。如果导线或电缆端口与目标电路之间没有直接的电气连接,而是通过隔离变压器或者光耦器件相连的话,就不需要用桥去连接了,因为器件已经足够被隔离。

3,强干扰电路远离I/O端口
什么是强干扰电路?可以归类为高速数字脉冲电路,时钟电路,振荡器电路等,这些电路在工作时会产生较强的干扰,这些电路要尽量远离I/O接口电路,防止干扰耦合到I/O电路上。

4,屏蔽内部电缆
如果电路中需要较长的电缆做外设,而且电缆较长时(一般电缆都较长),会更容易感应上较高的共模电压,此时可以将内部电缆屏蔽起来,屏蔽层与金属外壳连接,降低其阻抗。如下图。

屏蔽内部电缆

本文转载自:今日头条