摘 要:現(xiàn)在廣播電視事業(yè)迅猛發(fā)展,中波廣播播出設(shè)備也日新月異,全固態(tài)PDM發(fā)射機(jī)和全固態(tài)DAM發(fā)射機(jī)已非常普及,其中大規(guī)模集成電路的集中應(yīng)用就產(chǎn)生了數(shù)字地和模擬地,如果不區(qū)分電路性質(zhì),一個(gè)小小的誤操作就會(huì)使信源干擾加大。本文介紹了電路干擾的產(chǎn)生機(jī)理,以及數(shù)字地和模擬地的區(qū)別,并介紹了數(shù)字地和模擬地的在實(shí)踐中的具體接法。
關(guān)鍵詞:數(shù)字地;模擬地;屏蔽;抗干擾
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.115
1 干擾產(chǎn)生原因
干擾是各種電子設(shè)備在運(yùn)行過程中涌現(xiàn)出的突出問題。干擾信號(hào)來源不外乎兩種,一種是其他設(shè)備耦合,另一種就是自身電路產(chǎn)生震蕩。因此,怎么抑制這些干擾就成為廣大發(fā)射臺(tái)技術(shù)工作者面臨的主要問題。良好接地,就近接地是解決所有電子設(shè)備抗干擾及防止電子設(shè)備振蕩的主要辦法。現(xiàn)在,基本上數(shù)字電路都是用大地為電壓參考點(diǎn)(發(fā)射極耦合邏輯電路除外),只有所有的地都保持一致的電位,電路中的數(shù)字信號(hào)才能夠準(zhǔn)確的接收與發(fā)送。此外,很好的接地也可以屏蔽掉噪聲電磁波,同時(shí)可以釋放完電子設(shè)備機(jī)殼上積累的大量電荷,從而防止積存靜電電荷放電現(xiàn)象的發(fā)生。電子電路中接地設(shè)置有數(shù)字地(邏輯地)和模擬地、機(jī)殼接地、系統(tǒng)安保接地等,優(yōu)化使用接地技術(shù),就能大大提高全部系統(tǒng)的抗干擾能力,削減電磁噪聲。作為發(fā)射臺(tái)站一定要有一個(gè)接地電阻很低的高頻接地點(diǎn),接地點(diǎn)銅帶連接也一定要使用銅焊焊接,從而減小接觸電阻。信源連線盡量要短,防止虛焊假焊,并且使用多點(diǎn)接地連接,以減少回流噪聲的干擾。
在廣播發(fā)射系統(tǒng)中,大量設(shè)備之間信號(hào)的連接要求各設(shè)備都要有一個(gè)基準(zhǔn)‘地作為信號(hào)的參考地。并且隨著電子設(shè)備使用頻率越來越高,設(shè)備愈來愈龐大,因此,在接地設(shè)計(jì)規(guī)劃中,一定要小心信號(hào)之間的相互干擾等電磁兼容問題。錯(cuò)誤的使用接地形式,會(huì)使電路工作極不穩(wěn)定,容易引發(fā)故障。在這里說的這個(gè)“地”其實(shí)就是:參考電壓的測(cè)試點(diǎn);機(jī)柜或機(jī)架接地點(diǎn);系統(tǒng)安保接地以及大地參考點(diǎn)。其實(shí)通俗講就是:“接地是電流流經(jīng)負(fù)載后返回電源和大地的低阻通道”。
2 接地分類
電子電路只要工作就會(huì)受到電源電磁輻射,線路耦合,接地電流等噪聲的干擾。給電路安裝濾波器、焊接屏蔽接地等方式都是可以減小電磁干擾問題的。這其中接地電阻只要足夠小,設(shè)備之間的電勢(shì)差就相當(dāng)小,干擾對(duì)信號(hào)的影響也就非常小。電路中任何信號(hào)最后必須都要回流到“地”。由于數(shù)字信號(hào)是高頻信號(hào),在數(shù)字地上產(chǎn)生的噪聲就非常大,而模擬信號(hào)屬于低頻信號(hào),就需要一個(gè)干凈純靜的“地”作為電壓參考點(diǎn)。當(dāng)收音機(jī)收聽時(shí)收聽到有高頻噪聲時(shí),說明模擬地和數(shù)字地沒有阻隔混接在了一起,噪聲影響到了模擬信號(hào)。一般情況來說,模擬地和數(shù)字地要單獨(dú)處理,然后通過相對(duì)較粗的導(dǎo)線連接在一起,或者單點(diǎn)接在一起。無論如何不能讓數(shù)字地干擾模擬地,一定要將數(shù)字地?fù)踉谀M地外面。
信號(hào)接地的方式分為:?jiǎn)吸c(diǎn)接地、多點(diǎn)接地。
2.1 單點(diǎn)接地該可以分為串聯(lián)單點(diǎn)接地和并聯(lián)單點(diǎn)接地兩種
單點(diǎn)接地:信號(hào)電路的所有地統(tǒng)統(tǒng)連結(jié)在一起,只通過一個(gè)接地點(diǎn)進(jìn)入接地系統(tǒng),并且與電子設(shè)備機(jī)殼相阻隔。過去傳統(tǒng)模擬電路多會(huì)用這種接線方式。由于許多分布電容存在于各接線之間,頻率越高阻抗也越大。在這里,串聯(lián)單點(diǎn)接地是把全部需要連接的“地”都接到總接地線上,然后經(jīng)由總地線短接到大地交匯點(diǎn)。通過這些可以削弱耦合噪聲干擾,可是由于各電路的地線相對(duì)比較長(zhǎng),接地回路阻抗各異,這樣勢(shì)必就會(huì)加重接地噪聲的影響,并聯(lián)諧振同樣也會(huì)干擾電路工作。在實(shí)際使用當(dāng)中,可以將電路中彼此不會(huì)產(chǎn)生干擾的電路放在一起串聯(lián)接地,幾部分電路再采用并聯(lián)單點(diǎn)接地連接。這樣可以減少接地阻抗噪聲干擾的同時(shí)節(jié)省接地導(dǎo)線使用數(shù)量??偠灾l率較低的電路就可以利用單點(diǎn)接地的方法連接。
2.2 多點(diǎn)接地指系統(tǒng)內(nèi)各電路就近接地
多點(diǎn)接地的特點(diǎn)就是:接地線短,接地點(diǎn)多,接地電阻小。并且多根導(dǎo)線并聯(lián)可以相對(duì)增加導(dǎo)線總體截面積降從而低接地導(dǎo)體的接地電阻的同時(shí)減小接地線電感總量。在高頻電路中,開關(guān)時(shí)瞬態(tài)的沖擊電流很大,這樣勢(shì)必要求電路中電感總量要很小,就可以應(yīng)用多點(diǎn)接地的方式。
3 總結(jié)
現(xiàn)在的電子設(shè)備普遍采用了綜合應(yīng)用電路,這里面包含了數(shù)字電路和模擬電路。在接入數(shù)字電路電源時(shí),應(yīng)距離供電電源最近的地方,要加去耦和以及濾波電容后再接入數(shù)字電路的電源輸入端。在廣播發(fā)射機(jī)使用A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換集成電路時(shí),一般芯片會(huì)同時(shí)存在模擬地和數(shù)字地,兩個(gè)地要分別接在一起,然后在一點(diǎn)處把兩個(gè)地共同接起來,即數(shù)字地都接在一起,再加上一個(gè)0.1?F的電容或0歐姆電阻,濾掉數(shù)字電路的高頻干擾,模擬地也都接在一起,然后通過一個(gè)接地點(diǎn)再接起來。因?yàn)閿?shù)字信號(hào)變化速度快,引起的噪聲也就很大,數(shù)字地和模擬地連接時(shí),數(shù)字地接地線一定要繞一些電感。而模擬地盡量要做到干凈,盡可能削減噪聲對(duì)模擬信號(hào)的干擾。
我們了解了接地的方式后,遇到問題也就好判斷了。當(dāng)廣播發(fā)射機(jī)測(cè)試指標(biāo)正常,而且經(jīng)常燒功放(調(diào)制度高時(shí)),或者有時(shí)在收音機(jī)里聽到固定頻率的低頻噪聲時(shí),那一定是接地出了問題,一定要測(cè)量接地電阻,減少接地系數(shù),加固焊接高頻接地銅帶。如果控制部分維修后產(chǎn)生控制混亂,一般要將數(shù)字地切斷,加帶電感導(dǎo)線后再接地。一般故障都能排除。
參考文獻(xiàn):
[1](美)莫里森著,李獻(xiàn),王艷玲譯.接地與屏蔽技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社,2016(03).
作者簡(jiǎn)介:李霞(1975-),女,甘肅山丹人,大專,助理工程師,研究方向:廣播發(fā)送設(shè)備。