程序控制電壓源及其電磁兼容性設(shè)計(jì)

圖3 程序控制電壓源

該電路能輸出0～20V電壓，共有1024個(gè)步長的程控電壓源，每個(gè)步長20mV，穩(wěn)壓二極管作參考基準(zhǔn)電壓，晶體管V1-3作電壓和電流放大，數(shù)字輸入量源自計(jì)算機(jī)的輸出總線。

整個(gè)電路調(diào)節(jié)程序是：先將數(shù)字輸入置全“1”調(diào)節(jié)W，使VO=20V，然后將數(shù)字輸入置全“0”，調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器，使VO=0。

3 程控電壓源的電磁兼容性設(shè)計(jì)

選擇合適的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器，只是設(shè)計(jì)工作的起點(diǎn)。對(duì)于任何轉(zhuǎn)換器所處的具體系統(tǒng)往往需要綜合考慮，尤其是在系統(tǒng)中存在電源電壓波動(dòng)和其它噪聲時(shí)，必須確保轉(zhuǎn)換器的正常運(yùn)行。這是因?yàn)樵陔娐分?，噪聲很容易淹沒一位或多位數(shù)字信號(hào)，這在高速高精度的系統(tǒng)中危害特別巨大。因此，有效的合理的電磁兼容性設(shè)計(jì)是必不可少的。

在電磁兼容性設(shè)計(jì)時(shí)要遵循以下準(zhǔn)則：

1）切斷電磁輻射進(jìn)入轉(zhuǎn)換器內(nèi)部產(chǎn)生互相干擾的通道，減少空間耦合。

2）防止外部設(shè)備產(chǎn)生的干擾，各種脈沖調(diào)制信號(hào)（雷達(dá)、無線電波、電視信號(hào)），電磁場的變化等因素的影響，必須對(duì)電磁效應(yīng)敏感的器件和部件采取屏蔽保護(hù)，比如：外殼屏蔽，電纜濾波和內(nèi)部的電纜屏蔽。

3）合理設(shè)計(jì)電路，正確地選擇器件和電路，準(zhǔn)確地計(jì)算器件和電路的各種參數(shù)，制定識(shí)別和隔離臨界電路的措施以及采用抑制干擾的技術(shù)方案，盡量選擇高的工作信號(hào)電平，符合器件和電路的實(shí)際載荷能力，注意“接口”設(shè)計(jì)。

4）采用高穩(wěn)定度的穩(wěn)壓電源，提高電源電壓靈敏度，減少因電源波動(dòng)所引起的線性誤差、增益誤差和調(diào)整誤差等，確保精度的穩(wěn)定可靠。

5）正確接地與電路布局，考慮到不同頻率段干擾的特點(diǎn)和電路的種類接地點(diǎn)可選擇：

——浮動(dòng)接地；

——一點(diǎn)接地；

——多點(diǎn)接地。

合理的電路布局應(yīng)該是：

——正確布置元器件的位置和方向；

——不同用途，不同電平的連接線，如輸入線與輸出線，弱電線與強(qiáng)電線要遠(yuǎn)離，更不能平行，高頻線要盡量短，傳輸線要加屏蔽，接地線要短而粗。

——對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的工作系統(tǒng)（既包括不同頻率的工作電路，也包括微電、弱電和強(qiáng)電的不同子系統(tǒng)），要合理布局。在EMC設(shè)備中，對(duì)不同電路的地線應(yīng)分小信號(hào)、大信號(hào)，及繼電和功率電路分別設(shè)置，連同機(jī)殼的地線應(yīng)分三套或四套接地。

總之，電磁兼容性設(shè)計(jì)是多種多樣的，有一點(diǎn)必須明確，那就是要有針對(duì)性，要行之有效。

4 結(jié)語

A/D、D/A轉(zhuǎn)換器既處在自身所在系統(tǒng)內(nèi)電子設(shè)備所產(chǎn)生的電磁環(huán)境中，又處在系統(tǒng)之外自然界和人為產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境之中，因此，電磁環(huán)境對(duì)轉(zhuǎn)換器的性能產(chǎn)生潛在的不利影響，容易造成其性能劣化，甚至功能喪失，這就要求設(shè)計(jì)人員不但要高度重視電磁兼容性問題，而且還要采取有效的措施加以消除。