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电磁兼容一、电磁兼容基本原理 1 、简述电磁兼容( EMC )的含义。电磁兼容的三要素是什么。答: EMC 的含义: 电磁兼容本身不是一门新的技术, 它是基于电磁理论的一门应用学科; 电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。主要研究电磁干扰和抗干扰的问题。任何电磁兼容性问题都包含三个要素,即干扰源、敏感源和耦合路径, 这三个要素中缺少一个,电磁兼容问题就不会存在。 2 、简述电磁干扰( EMI )的含义。产生电磁干扰的条件是什么?常见干扰源有哪些? 答: 电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。根据干扰的耦合途径来划分,电磁干扰有传导干扰和辐射干扰两种。产生电磁干扰的条件: 1 、突然变化的电压或电流,即 dV/dt 或 dI/dt 很大 2 、辐射天线或传导导体当电压或电流发生迅速变化时,就会产生电磁辐射现象,导致电磁干扰。常见干扰源有: 环境中的电磁干扰分为自然的和人为的两种。雷电是一种主要的自然干扰源; 凡是有电压或电流突变的场合,肯定会有电磁干扰问题存在。数字脉冲电路就是一种典型的干扰源。二、地线干扰与接地技术(突出 PCB 层次的接地技术而不是电路设计层次的接地技术) (一) 电路设计层次的接地技术 1、为什么要地线?简述地的分类。答:接地的目的: (1 )电气设备从安全的角度考虑(即保护接地) ,接地是十分必要的; (2 )从电路工作的角度看,为信号电压提供一个稳定的零电位参考点(信号地或系统地) ,接地也是必要的。(3 )屏蔽接地地的分类: 电子设备的“地”通常有两种含义:一种是“大地”(安全地) ,另一种是“系统基准地”(信号地) 。具体分类有: (1 )按照地的功能进行分类:信号地和安全地。(2 )按照交直流进行分类:直流地和交流地(3 )按照参考信号进行分类:模拟地和数字地(4 )按照与大地的连接方式进行分类:系统地、机壳地、悬浮地(5 )按照功率进行分类:信号地、电源地、功率地注意: 这里的信号地是狭义的概念, 与前面介绍的信号地有点不同, 务必注意。 2、地环路干扰的示意图如下,简述地环路干扰形成的原因和解决地环路干扰的方法。答: 地环路干扰形成的原因: 地环路干扰是一种较常见的干扰现象, 常常发生在通过较长电缆连接的相距较远的设备之间。其产生的内在原因是地环路电流的存在。①两个设备的地电位不同, 形成地电压, 在这个的驱动下,“设备 1—互联电缆—设备2—地”形成的环路之间有电流流动。由于电路的不平衡性,每根导线上的电流不同, 因此会产生差模电压,对电路造成干扰。②由于互联设备处在较强的电磁场中,电磁场在“设备 1—互联电缆—设备 2—地”形成的环路中感应出环路电流,与原因 1 的过程一样导致干扰。解决地环路干扰的方法: 解决地环路干扰的基本思路是有两个:一个是减小地线的阻抗,从而减小干扰电压。另一个是增加地环路的阻抗,从而减小地环路电流。当阻抗无限大时,实际是将地环路切断, 即消除了地环路。实用的方法是隔离变压器、光耦合、共模扼流圈、平衡电路等方法。 3 、地线公共阻抗耦合干扰的示意图如图 A 下,简述其形成的原因。答:当两个电路的地电流流过一个公共阻抗时,就发生了公共阻抗耦合。由于地线就是信号的回流线, 因此当两个电路共用一段地线时, 彼此也会相