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EMC,EMI设计相关技术文章如何在电路中采用静电屏蔽来降低静电干扰十张手绘简易漫画教你预防静电干扰

EMC,EMI设计相关技术文章如何在电路中采用静电屏蔽来降低静电干扰

带电物体接近被测电路的输入端时,就会发生静电耦合和干扰。在低阻抗之下,由于电荷迅速消散,所以干扰的影响不明显。然而,高阻材料不允许电荷迅速衰减,就可能产生不稳定的测量结果。由于错误的读数可能由直流或交流静电场引起,所以静电屏蔽有助于尽量降低这种电场的影响。

直流电场可能产生有噪声的读数或无法探测的误差。实验电路附近的运动(例如,操作仪器人员的运动或者在临近区域里的其它运动等)引起静电计显示读数发生波动,就反映出这种场的存在。为了迅速检查干扰的存在,在电路附近放置一个带电的塑料物体,如梳子等。仪表的读数发生大的变化就说明屏蔽不够完善。

交流电场同样会产生麻烦。交流电场常常由供电电源和RF场引起。如果输入端的交流电压很大,其一部分信号被整流,于是在被测的直流信号中产生了误差。用示波器观察静电计或皮安计的模拟输出,可以对此进行检查。限幅的波形表明需要改进静电屏蔽。图2-42示出在静电计的2V模拟输出端观察到的限幅波形。在这个例子中,限幅作用使直流读数降低大约50%。

对于SMU来说,在其保护端和公共端之间连接示波器就可以观察交流干扰情况。

图1示出一个交流静电耦合的例子。在导体(例如电缆或印制电路板上的线)附近的静电电压源会产生正比于电荷变化率和耦合电容变化率的电流。该电流可以按下式来计算:

i = C dv / dt + V dC / dt

如何在电路中采用静电屏蔽来降低静电干扰

例如,两个面积为1厘米2,在空气中相距1厘米的导体,具有大约0.1pF的电容。若两个导体之间的电压差为100V,由于振动引起该电容的变化为0.01pF/秒(10%的电容变化量),这时就能产生1pA 的交流电流。

为了降低电场的影响,可以制作屏蔽将被测电路包围起来。最容易制作的屏蔽形式为包围被测电路的简单的金属盒子或金属网。屏蔽盒也可以在市场上买到。