Помехи и помехоустойчивость

Исполнение средств для обработки информации и для автоматизации управления различными объектами, приводит к тому, что в непосредственной близости друг к другу оказываются электронные устройства и мощные агрегаты (двигатели, электромагниты, сварочные машины и т.д.). Поэтому всё большее значение приобретает проблема уменьшения шумов и обеспечение помехоустойчивости электронных устройств. Эта проблема связана не только с ростом внешних помех, расположенных вблизи агрегатов, но и с увеличением внутренних помех. Это взаимное влияние элементов и блоков электронных устройств друг на друга.

Рассмотрим основные источники помех в дискретных устройствах. Дискретные устройства представляют собой сеть соединённых между собой элементов.

Электрическая сеть, соединяющая выход одного элемента (источника сигналов) со входом другого элемента (приёмника сигнала) образуют контур LC, который служит своего рода антенной, преобразующей влияние электрического поля и ЭДС на входе элемента приёмника.

В результате на входе возникает помеха Ип, которая зависит:

1. От площади контура;

2. От скорости электромагнитного потока;

3. От выходного сопротивления элемента источника;

4. От входного сопротивления приёмника.

Помехи, создаваемые электромагнитным полем рассматривают для достаточно удалённых источников, которыми являются сравнительно мощные агрегаты.

Помимо них имеются также источники помех, расположенные в близости от входных цепей элемента. Это соседние проводники, которые имеют с рассматриваемой цепью распределительную индуктивную и емкостную связь. Помехи, обусловленные взаимодействиями через эти связи при передаче сигналов по соседним цепям, называют перекрестными.

Элементы, входящие в состав дискретного устройства, подключаются к общему источнику питания, при этом создаются помехи через общее выходное сопротивление Rп источник питания и сопротивление шин Rш, подводящих питание. Шины, подводящие питание, имеют распределенные параметры:

1. Ёмкость;
2. Индуктивность;
3. Сопротивление.

На следующем рисунке приведена эквивалентная схема шины питания элементов ТТЛ (транзистор транзисторной логики).

Принято считать, что индуктивность проводника, соединяющая выводы питания двух рядом расположенных микросхем составляют 20 нГн, а ёмкость микросхемы между выводом питания и выводом земля равна 30пФ.

На рисунке представлена диаграмма импульсов помех в изображённой выше шине питания.

Падение напряжения на общих для всех элементов сопротивления Rп и Rш изменяет напряжение, подводимое к элементам (приращение напряжения питания от -0,4 до 0,4). Эти приращения напряжения питания с ослаблением передаются на входы элемента и создают помеху.

Наибольшие помехи создаются сопротивлениями участков нулевой шины (земляной), как видно из 1 рис., что падение напряжения изменили и сопротивления Rш1, представляющие собой помеху, действующую в цепи передачей сигнала с выходом элемента Э1 на вход элемента Э2.

Помехоустойчивость логического элемента – есть мера его способности не реагировать на ложные входные сигналы, вызванные электромагнитными наводками на входную цепь перекрёстными помехами и помехами в шинах питания. Так как все типы логических элементов содержат инерционные компоненты, для переключения которых требуется определенная энергия входного сигнала, то запас помехоустойчивости элемента для длительных и кратковременных помех не одинаков.

Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 1044; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!