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為什么信號變化時會出現電噪聲

CHANBAEK ? 來源:電子online ? 作者:電子online ? 2023-03-13 14:14 ? 次閱讀

當電路中的信號發生突變(特別是數字信號)時,信號經常會出現一個電噪聲。

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這個噪聲在一般環境下不會對外產生影響。 但是在某些特殊情況下,該信號會對外產生較強的傳導干擾,進而影響其他電路的正常工作。

wKgZomQOvoKAAJD-AABh8I5UJEY60.jpeg

今天的視頻會跟大家解釋該雜波的主要產生原因,同時會通過Multisim仿真進行實驗認證

01原理部分

產生該噪聲的主要原因是因為電源中存在輸出阻抗,同時線路中存在一定的電容和寄生電感(寄生參數主要是寄生電感,寄生電容可以忽略不計,原因是供電電源一般都是電容輸出)。

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當線路的電平信號發生突變時,此時對應的其實就是電路的負載發生變化,電路中的電流自然會發生突變。 特別是數字信號系統,許多數字信號系統在變化信號時會或多或少地發生瞬時短路現象。

wKgaomQOvoKAMj3iAACKYbaA77U42.jpeg

由于在電平信號突變時,電路中的電流會發生突變,由于寄生電感的存在,其會抑制電流的變化(這個抑制動作包括抑制電流變大及變小),進而導致信號出現波峰震蕩。

02仿真部分

仿真中,我們分別搭建了理論模型和實際模型。 (為了使仿真結果更直觀,我特意將寄生電感值設為很大)

wKgZomQOvoKAczuiAABi-kj6f2k54.jpeg

wKgaomQOvoKAKgIRAABneGr6jcY43.jpeg

通過實際模型與理論模型的對比,可以看到,存在寄生電感的實際模型中,當負載發生變化時,電源的信號線上會出現雜波。

但是其中的寄生電容沒有考慮,主要是因為一般的電源系統以及電路系統的電源輸入端都存在電容。 此時的寄生電容可以忽略不計。

03解決方案

所講的噪聲其實是一個差模噪聲,所以只要在負載上面加一個電容就可以解決(電容上的電壓不能突變)。 其效果圖如下所示:

wKgaomQOvoKAeuLxAABmDKJXwG483.jpeg

wKgZomQOvoKALZgdAABtGCjju6Q08.jpeg

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