什么是电路 提高电子电路抗干扰能力的方法
什么是电路?电路是电流所流经的路径,或称电子回路,是由电气设备和元器件(用电器),按一定方式联接起来。如电阻、电容、电感、二极管、三极管、电源和开关等,构成的网络。相信对于有这方面需求的朋友们来说,一定很想了解电路的相关知识。别担心,为了帮助大家进一步的了解什么是电路及其它相关知识,下面我就围绕电路来为大家一一讲解。
什么是电路
实际电路是指某些电气设备、元器件、开关、导线等按一定方式联接后,为电流提供的流通路径的总体。这个概念有些抽象,下面介绍三个典型电路。
(1)简单照明电路
当通过开关、导线把灯泡接在电池的两个电极上时,灯泡就会发光,这表明在电路中有电流流动。
(2)电力系统供电电路
在电厂的锅炉中燃烧着煤,使水获得热能变成高压蒸汽。高压蒸汽推动汽轮机转动,将它具有的能量转换为机械能。汽轮机带动发电机将机械能转换为电能。电能经过输电线和变压器送到各用电部门转换成各种形式的能量,这种能量的传送与转换过程是通过电路完成的。
(3)计算机电路
计算机你一定熟悉吧!它的功能之多、之强大,不用介绍,你也会举出多种。比如,它可以把光盘的信息,通过显示器和音箱转换成图象和声音信号,让你通过计算机看电影,这种处理信息的功能也是通过电路实现的。
电路组成
电路由电源、开关、连接导线和用电器四大部分组成。实际应用的电路都比较复杂,因此,为了便于分析电路的实质,通常用符号表示组成电路实际原件及其连接线,即画成所谓电路图。其中导线和辅助设备合称为中间环节。
电源是提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。例如,电池是把化学能转变成电能;发电机是把机械能转变成电能。由于非电能的种类很多,转变成电能的方式也很多。电源分为电压源与电流源两种,只允许同等大小的电压源并联,同样也只允许同等大小的电流源串联,电压源不能短路,电流源不能断路。
在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变为其他形式能。例如,电炉把电能转变为热能;电动机把电能转变为机械能,等等。通常使用的照明器具、家用电器、机床等都可称为负载。
连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路,起着传输电能的作用。
辅助设备
辅助设备是用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用的。辅助设备包括各种开关、熔断器、电流表、电压表及测量仪表等。
电路的作用
电路是为实现某种目的而设计的,它的形式有多种多样,但就其作用而言,可以归为两类:
(1)实现电能的传送、分配和转换。
(2)实现电信号的传递和处理。
提高电子电路抗干扰能力的方法
一、减小来自电源的噪声
电源在向系统提供能源的同时,也将其噪声加到所供电的电源上。电路中微控制器的复位线,中断线,以及其它一些控制线最容易受外界噪声的干扰。
电网上的强干扰通过电源进入电路。即使电池供电的系统,电池本身也有高频噪声。模拟电路中的模拟信号更经受不住来自电源的干扰。因此设计电源时要采取一定的抗干扰措施:(如输入电源与强电设备动力线分开;采用隔离变压器;采用低通滤波器;采用独立功能块单独供电等)。
二、减小信号传输中的畸变
微控制器主要采用高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右,输入电容10pF左右,输入阻抗相当高。高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力,即相当大的输出值,将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端,反射问题就很严重。它会引起信号畸变,增加系统噪声。当Tpd>Tr时,就成了一个传输线问题,必须考虑信号反射、阻抗匹配等问题。
信号在印制板上的延迟时间与引线的特性阻抗有关,即与印制线路板材料的介电常数有关。可以粗略地认为,信号在印制板引线的传输速度,约为光速的1/3到1/2之间。微控制器构成的系统中常用逻辑电子元件的Tr(标准延迟时间)为3到18ns之间。
在印制线路板上,信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线,线上延迟时间大致在4~20ns之间。也就是说,信号在印刷线路上的引线越短越好,最长不宜超过25cm。而且过孔数目也应尽量少,最好不多于2个。
当信号的上升时间快于信号延迟时间,就要按照快电子学处理。此时要考虑传输线的阻抗匹配,对于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输,要避免出现Td>Trd的情况,印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。
印刷线路板设计规则
信号在印刷板上传输,其延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。
电源电路:产生各种电子电路的所需求电源。
电子电路:亦称电气回路。
基频电路,基频,低频率,使用基频元件。
高频电路,高频,高频率,使用高频元件。
基频、高频混合电路
被动元件:如电阻、电容、电感、二极体…等,有分基频被动元件、高频被动元件。
主动元件:如电晶体、微处理器…等有分基频主动元件、高频主动元件。
【微处理器电路】:亦称微控制器电路,形成计算机、游戏机、(播放器影、音)、各式各样家电、滑鼠、键盘、触控…等。
【电脑电路】:为微处理器电路进阶电路,形成桌上型电脑、笔记型电脑、掌上型电脑、工业电脑…各样电脑等。
【通讯电路】:形成电话、手机、有线网路、有线传送、无线网路、无线传送、光通讯、红外线、光纤、微波通讯、卫星通讯等。
【显示器电路】:形成萤幕、电视、仪表等各类显示器。
【光电电路】:如太阳能电路。
【电机电路】:常运用於大电源设备、如电力设备、运输设备、医疗设备、工业设备…等。
【串联电路】:使同一电流通过所有相连接器件的联结方式
【并联电路】: 使同一电压施加于所有相连接器件的联结方式
编辑总结:以上就是什么是电路 提高电子电路抗干扰能力的方法的相关知识介绍,希望能够帮助到有这方面需求的朋友们!如需了解更多相关资讯,请继续关注我们网站,后续将呈现更多精彩内容。
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- 编辑:孙宏亮
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