B 解调器
U s2 A/D 计算机
模拟地 图 8-10 变压器隔离
数字地
为了衡量一个输入电路抑制共模干扰的 能力，常用共模抑制比CMRR（Common Mode Rejection Rate）来表示：
U cm CMRR 20 lg (dB) Un
•
U cm 是共模干扰电压， U n是由U cm 转化 式中 成的串模干扰电压。CMRR越大，表明抗共 模干扰能力越强。
第8章 干扰及其抑制技术
8.1 干扰的定义
干扰: 电路或系统中出现非期望的电信号,对电路或系 统的工作产生不良的影响,使电路或系统出现误差、 系统工作不稳定甚至误操作、工作失常等。 干扰的形成要素：
干扰源
干扰的耦合 途径 敏感接受电路
干扰的指标：
Us 信噪比 S / N 20 lg Un
信噪比越大，表示噪声干扰的影响越小
共模干扰的抑制 ◆抑制共模干扰的措施：用差分放大器做信号前置 放大；采用隔离技术将地电位隔开；利用浮地屏蔽； -----利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字 信息源隔离开来，也就是把“模拟地”与“数字地” 断开； ----采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰；
8.5 硬件抗干扰的方式
（1）降低干扰源的强度；
任意一路负载的变化都将对其它路负载产生影响
处理四种耦合途径的办法：
（1）合理的电路及印制板设计，减小分布电感和分布电容；
（2）加强绝缘和电路间距设计，提高绝缘性能； （3）增大电路的电源线和地线，或者在芯片等关键部件电 源就近接解耦电容；
VCC
0
0 0
Vin
0 0
C 解耦电容C,一般为0.1u
具体处理方式： — 在逻辑电路板上的电源线与地线的布线尽可能短， 防止布成回路型或菊花链环状型 — 在每一块集成电路芯片的电源与地引入端接一个 无感的瓷片电容器，其容量一般为0.01~0.1µF — 若一个装置中有多块逻辑电路板，则一般在电 源和地线的引入处附近并接一个10～100µF的大电容 和一个0.01~0.1 µF的无感瓷片电容
2、共模干扰 两个输入端上公有的干扰电压，不同“地”之 间存在共模电压，以及模拟信号系统对地存在漏阻抗， 可以采用隔离技术进行抑制。
Us
Us U cm (a ) 表 现 形 式 图 8-9 共模干扰 Z r 计控 系统 信号源 Us Ucm (b ) 产 生 原 因 计控 Z r 系统
U s1 放大器 双绞线 调制器
Z i 为运放输入阻抗
（1）干扰频率越高影响越严重； （2）干扰电压与输入阻抗成正比，希望输入阻抗小；
2、 电磁耦合（电感性耦合）
导线1 导线2 R1 Un R3
I1
M
U1
R2
图 8-4
导线之间的磁场耦合
影响分析：
Ucn jMI n
M 为互感系数
（1）干扰频率越高影响越严重； （2）互感系数越大干扰越严重；
8.4 干扰的模式
※串模及共模干扰的概念以及抑制干扰所采取的措施。
1、串模干扰 叠加在被测信号上的干扰信号，采用输入滤波 器、电磁屏蔽和良好的接地抑制。
C2 R 1 R2 + 计控 系统 Ui R1 R2 + A C1 R3 R4 U0 计控 系统
I a 干扰线
Un Us 计算机控制系统 Us C1
Us
C1 C2 屏蔽层
C2
计算机控制系统
(a) 无源阻容滤波器 图 8-8 滤波电路
(b) 有源滤波器
( a) 表现形式 图 8 - 6 串模干扰
( b) 产生原因
串模干扰的抑制 ◆ 若串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输 入低通滤波器来抑制高频串模干扰；若串模干扰频 率比被测信号频率低，则采用输入高通滤波器来抑 制低频串模干扰；若串模干扰频率落在被测信号频 谱的两侧，则应用带通滤波器较为适宜； ◆ 当尖峰型串模干扰成为主要干扰源时，用双斜 率积分式A/D转换器可以削弱干扰的影响； ◆ 在串模干扰主要来自电磁感应的情况下，对被 测信号应尽可能早地进行前置放大，或者尽可能早 地完成A/D变换或采取隔离和屏蔽等措施；
高压电缆

闪电 微机控制系统
雷达、电台 等天线发射
地电位波动
引入噪声
电机、电焊机 等大用电设备
交流动力线 图 8-1 外部干扰环境
8.3 干扰的耦合方式
1、 静电耦合（电容性耦合）
导线1 C12 C2g 导线2 Un
C1g R
U1
图 8-3 导线之间的静电耦合
影响分析：
jCZ i Unc U n 1 jCZ i
3、 漏电流耦合（电阻性耦合） 由于绝缘不良，流经绝缘电阻的漏电流引起的干扰。
R 1 2
Ui
Zi
Un
影响分析：
Un
Zi Ui Zi R
漏电流越大干扰越严重
4、 共阻抗耦合
（1）电源内阻抗耦合干扰；
（2）公共地线耦合干扰；
电源 R
Ui
电路1
电路1 R1
电路2 R2
电路3 R3
R
电路2
影响分析：
（2）抑制或切断干扰源与接收电路的耦合通道； （3）使接收电路对噪声干扰不敏感；
硬件抗干扰措施： 1、接地技术. 2、屏蔽技术. 3、差分技术. 4、调制解调技术. 5、电源退耦、滤波技术. 6、隔离技术.
1、接地技术 “地”是电路或系统为各个信号提供参考电位的 一个等电位点或电位面，所谓“接地”就是将某点与 一个等电位点或等电位面之间用低电阻导体连接起来， 构成一个基准电位。 地线的种类： （1）信号地：信号电路地 （2）功率地：干扰影响大 （3）数字地： 数字信号地 （4）模拟地： 模拟信号地； （5）系统地：模拟地、数字地、信号地、功率地 的单点汇聚点，为整个系统的参考地。
8.2 干扰的来源
一、内部干扰 ◆ 电路元件产生的固有噪声； 电阻的热噪声、晶体管的闪烁噪声及散离噪声 ◆ 感性负载切换时产生的噪声干扰； ◆ 接触噪声（接触不良）； 二、外部干扰 ◆ 天体及天电干扰（雷电、大气电离等）； ◆ 放电干扰（电弧、电火花等）； ◆ 射频干扰（雷达、电视广播、无线通讯）； ◆ 工频干扰（大功率输电线路、配电线路）；
共地与浮地 共地：系统与大地相连，称为共地系统； 浮地：系统与大地绝缘，浮地系统的系统地不一定是 零电位； 常用工业电子电路采用共地系统，这样有利于信 号线的屏蔽处理，同时机壳接地可以避免操作人员的 触电危险。 在信号传递中，采用浮地方式可以避免地电位差 的影响，有利于信号的远距离传送