传感器电路的噪声及其抗干扰技术研究

传感器电路的噪声及其抗干扰技术研究

摘  要

传感器电路的应用非常广泛，各行各业可以见到其身影，但在传感器电路的设计和使用中，都有一个如何使其测量精度达到最高的问题，而众多的干扰一直影响着传感器的测量精度。传感器输出的一般都是小信号，都存在小信号放大、处理整形以及抗干扰问题，这就要求设计制作者必须注意到传感器电路干扰源以及干扰作用方式，设计出消除干扰的电路或预防干扰的措施，才能达到传感器电路应用的最佳状态。

关键词：传感器；噪声；抗干扰

目录

摘  要 I

Abstract I

引言 1

1 传感器电路的内部噪声 1

1.1 传感器电路内部噪声 1

1.1.1 高频热噪声 1

1.1.2 半导体器件产生的散粒噪声 2

1.1.3 低频噪声 2

1.1.4 电路板上的电磁元件的干扰 3

1.2 电阻器的噪声 3

1.3 三极管的噪声 3

1.3.1 热噪声 4

1.3.2 散粒噪声 4

1.3.3 闪烁噪声 4

1.4 集成电路的噪声 4

1.4.1 串扰 5

1.4.2 阻抗不匹配引起的反射 5

1.4.3 电源线 5

2  传感器电路的外部干扰 5

2.1 来自电源的干扰 5

2.2 来自地线的干扰 6

2.3 来自信号通道的干扰 6

2.4来自空间电磁波的干扰 7

3 抑制传感器电路噪声的措施 7

3.1根据电路的不同工作频率合理选择噪声低的半导体元器件 7

3.2根据不同的工作频段、参数选择适当的放大电路 7

3.3传感器电路中加入滤波环节 7

3.3.1 RC滤波器 8

3.3.2 交流电源滤波器 8

3.3.3 直流电源滤波器 8

3.4 通过负反馈电路来抑制噪声 9

3.5 抑制和减少输入端偏置电路的噪声 9

4减少传感器电路干扰的措施 9

4.1 合理布局 9

4.1.1 地线布置的抗干扰措施 9

4.1.2 电源布线的抗干扰措施 10

4.1.3 元器件布局的抗干扰措施 10

4.2 屏蔽技术 11

4.2.1 静电屏蔽 11

4.2.2 电磁屏蔽 11

4.2.3 低频磁屏蔽 11

4.3 接地技术 12

4.3.1 一点接地 12

4.3.2 多点接地 13

4.4 隔离技术 13

4.4.1 电磁耦合隔离 13

4.4.2 光电耦合隔离 14

4.5 其他抗干扰技术 14

结 束 语 15

参考文献 15

谢    辞 16