如何降低靜電干擾?靜電屏蔽電路來解圍
發(fā)布時(shí)間:2015-02-16 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】從事電路設(shè)計(jì)的工程師或多或少都會(huì)遇見靜電干擾的情況,那么如何有效的降低靜電干擾呢?方法很多,這里小編就將其中一種:靜電屏蔽電路來如何幫你解圍靜電干擾煩惱!
帶電物體接近被測(cè)電路的輸入端時(shí),就會(huì)發(fā)生靜電耦合和干擾。在低阻抗之下,由于電荷迅速消散,所以干擾的影響不明顯。然而,高阻材料不允許電荷迅速衰減,就可能產(chǎn)生不穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果。由于錯(cuò)誤的讀數(shù)可能由直流或交流靜電場(chǎng)引起,所以靜電屏蔽有助于盡量降低這種電場(chǎng)的影響。直流電場(chǎng)可能產(chǎn)生有噪聲的讀數(shù)或無法探測(cè)的誤差。實(shí)驗(yàn)電路附近的運(yùn)動(dòng)(例如,操作儀器人員的運(yùn)動(dòng)或者在臨近區(qū)域里的其它運(yùn)動(dòng)等)引起靜電計(jì)顯示讀數(shù)發(fā)生波動(dòng),就反映出這種場(chǎng)的存在。為了迅速檢查干擾的存在,在電路附近放置一個(gè)帶電的塑料物體,如梳子等。儀表的讀數(shù)發(fā)生大的變化就說明屏蔽不夠完善。
交流電場(chǎng)同樣會(huì)產(chǎn)生麻煩。交流電場(chǎng)常常由供電電源和RF場(chǎng)引起。如果輸入端的交流電壓很大,其一部分信號(hào)被整流,于是在被測(cè)的直流信號(hào)中產(chǎn)生了誤差。用示波器觀察靜電計(jì)或皮安計(jì)的模擬輸出,可以對(duì)此進(jìn)行檢查。限幅的波形表明需要改進(jìn)靜電屏蔽。圖2-42示出在靜電計(jì)的2V模擬輸出端觀察到的限幅波形。在這個(gè)例子中,限幅作用使直流讀數(shù)降低大約50%。
對(duì)于SMU來說,在其保護(hù)端和公共端之間連接示波器就可以觀察交流干擾情況。
圖1示出一個(gè)交流靜電耦合的例子。在導(dǎo)體(例如電纜或印制電路板上的線)附近的靜電電壓源會(huì)產(chǎn)生正比于電荷變化率和耦合電容變化率的電流。該電流可以按下式來計(jì)算:
i = C dv / dt + V dC / dt
例如,兩個(gè)面積為1厘米2,在空氣中相距1厘米的導(dǎo)體,具有大約0.1pF的電容。若兩個(gè)導(dǎo)體之間的電壓差為100V,由于振動(dòng)引起該電容的變化為0.01pF/秒(10%的電容變化量),這時(shí)就能產(chǎn)生1pA 的交流電流。
為了降低電場(chǎng)的影響,可以制作屏蔽將被測(cè)電路包圍起來。最容易制作的屏蔽形式為包圍被測(cè)電路的簡(jiǎn)單的金屬盒子或金屬網(wǎng)。屏蔽盒也可以在市場(chǎng)上買到。
圖2是一個(gè)屏蔽的例子。用導(dǎo)電材料制成的屏蔽總是連到靜電計(jì)或皮安計(jì)的低阻抗輸入端,或者連到SMU的LO輸出端(或公共端)。如果電路LO端對(duì)地浮空,則要采取特別的安全措施,避免人員觸及該屏蔽。
儀表HI端和被測(cè)裝置之間的電纜也需要屏蔽。用連接到LO端的金屬屏蔽將信號(hào)導(dǎo)體包圍起來,可以大大降低靜電噪聲源和信號(hào)導(dǎo)體或電纜之間的電容耦合,如圖3所示。有了這種屏蔽,由靜電電壓源和耦合電容產(chǎn)生的噪聲電流就經(jīng)過屏蔽流到地,而不再流過信號(hào)線。
總的說來,遵守下列指導(dǎo)原則能夠盡量降低靜電耦合產(chǎn)生的電流:
* 使所有帶電物體(包括人員)和導(dǎo)體遠(yuǎn)離測(cè)試電路的敏感區(qū)域。
* 在測(cè)試區(qū)域附近避免運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)。
* 當(dāng)測(cè)量電流小于1nA時(shí),將被測(cè)裝置用金屬閉合物包圍屏蔽起來,并將該閉合物連到測(cè)試電路的公共端。
屏蔽和保護(hù)
屏蔽通常意味著使用金屬的閉合物來避免靜電干擾影響高阻抗電路。而保護(hù)意味著使用保持在與高阻抗電路相同電位的附加的低阻抗導(dǎo)體來阻止可能的干擾電壓或電流。保護(hù)措施不一定提供屏蔽。
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺(tái)
- 中微公司成功從美國(guó)國(guó)防部中國(guó)軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書:滿足歐盟無線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(九)——功率半導(dǎo)體模塊的熱擴(kuò)散
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
單向可控硅
刀開關(guān)
等離子顯示屏
低頻電感
低通濾波器
低音炮電路
滌綸電容
點(diǎn)膠設(shè)備
電池
電池管理系統(tǒng)
電磁蜂鳴器
電磁兼容
電磁爐危害
電動(dòng)車
電動(dòng)工具
電動(dòng)汽車
電感
電工電路
電機(jī)控制
電解電容
電纜連接器
電力電子
電力繼電器
電力線通信
電流保險(xiǎn)絲
電流表
電流傳感器
電流互感器
電路保護(hù)
電路圖