如何降低靜電幹擾?靜電屏蔽電路來解圍
發布時間:2015-02-16 責任編輯:sherryyu
【導讀】從事電路設計的工程師或多或少都會遇見靜電幹擾的情況,那麼如何有效的降低靜電幹擾呢?方法很多,這裏小編就將其中一種:靜電屏蔽電路來如何幫你解圍靜電幹擾煩惱!
帶(dai)電(dian)物(wu)體(ti)接(jie)近(jin)被(bei)測(ce)電(dian)路(lu)的(de)輸(shu)入(ru)端(duan)時(shi),就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)靜(jing)電(dian)耦(ou)合(he)和(he)幹(gan)擾(rao)。在(zai)低(di)阻(zu)抗(kang)之(zhi)下(xia),由(you)於(yu)電(dian)荷(he)迅(xun)速(su)消(xiao)散(san),所(suo)以(yi)幹(gan)擾(rao)的(de)影(ying)響(xiang)不(bu)明(ming)顯(xian)。然(ran)而(er),高(gao)阻(zu)材(cai)料(liao)不(bu)允(yun)許(xu)電(dian)荷(he)迅(xun)速(su)衰(shuai)減(jian),就(jiu)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)。由(you)於(yu)錯(cuo)誤(wu)的(de)讀(du)數(shu)可(ke)能(neng)由(you)直(zhi)流(liu)或(huo)交(jiao)流(liu)靜(jing)電(dian)場(chang)引(yin)起(qi),所(suo)以(yi)靜(jing)電(dian)屏(ping)蔽(bi)有(you)助(zhu)於(yu)盡(jin)量(liang)降(jiang)低(di)這(zhe)種(zhong)電(dian)場(chang)的(de)影(ying)響(xiang)。直(zhi)流(liu)電(dian)場(chang)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)有(you)噪(zao)聲(sheng)的(de)讀(du)數(shu)或(huo)無(wu)法(fa)探(tan)測(ce)的(de)誤(wu)差(cha)。實(shi)驗(yan)電(dian)路(lu)附(fu)近(jin)的(de)運(yun)動(dong)(例如,操作儀器人員的運動或者在臨近區域裏的其它運動等)引yin起qi靜jing電dian計ji顯xian示shi讀du數shu發fa生sheng波bo動dong,就jiu反fan映ying出chu這zhe種zhong場chang的de存cun在zai。為wei了le迅xun速su檢jian查zha幹gan擾rao的de存cun在zai,在zai電dian路lu附fu近jin放fang置zhi一yi個ge帶dai電dian的de塑su料liao物wu體ti,如ru梳shu子zi等deng。儀yi表biao的de讀du數shu發fa生sheng大da的de變bian化hua就jiu說shuo明ming屏ping蔽bi不bu夠gou完wan善shan。
交流電場同樣會產生麻煩。交流電場常常由供電電源和RF場chang引yin起qi。如ru果guo輸shu入ru端duan的de交jiao流liu電dian壓ya很hen大da,其qi一yi部bu分fen信xin號hao被bei整zheng流liu,於yu是shi在zai被bei測ce的de直zhi流liu信xin號hao中zhong產chan生sheng了le誤wu差cha。用yong示shi波bo器qi觀guan察cha靜jing電dian計ji或huo皮pi安an計ji的de模mo擬ni輸shu出chu,可ke以yi對dui此ci進jin行xing檢jian查zha。限xian幅fu的de波bo形xing表biao明ming需xu要yao改gai進jin靜jing電dian屏ping蔽bi。圖tu2-42示出在靜電計的2V模擬輸出端觀察到的限幅波形。在這個例子中,限幅作用使直流讀數降低大約50%。
對於SMU來說,在其保護端和公共端之間連接示波器就可以觀察交流幹擾情況。
圖1示出一個交流靜電耦合的例子。在導體(例如電纜或印製電路板上的線)附近的靜電電壓源會產生正比於電荷變化率和耦合電容變化率的電流。該電流可以按下式來計算:
i = C dv / dt + V dC / dt

例如,兩個麵積為1厘米2,在空氣中相距1厘米的導體,具有大約0.1pF的電容。若兩個導體之間的電壓差為100V,由於振動引起該電容的變化為0.01pF/秒(10%的電容變化量),這時就能產生1pA 的交流電流。
weilejiangdidianchangdeyingxiang,keyizhizuopingbijiangbeicedianlubaoweiqilai。zuirongyizhizuodepingbixingshiweibaoweibeicedianludejiandandejinshuhezihuojinshuwang。pingbiheyekeyizaishichangshangmaidao。
圖2是一個屏蔽的例子。用導電材料製成的屏蔽總是連到靜電計或皮安計的低阻抗輸入端,或者連到SMU的LO輸出端(或公共端)。如果電路LO端對地浮空,則要采取特別的安全措施,避免人員觸及該屏蔽。

儀表HI端和被測裝置之間的電纜也需要屏蔽。用連接到LO端的金屬屏蔽將信號導體包圍起來,可以大大降低靜電噪聲源和信號導體或電纜之間的電容耦合,如圖3所示。有了這種屏蔽,由靜電電壓源和耦合電容產生的噪聲電流就經過屏蔽流到地,而不再流過信號線。

總的說來,遵守下列指導原則能夠盡量降低靜電耦合產生的電流:
* 使所有帶電物體(包括人員)和導體遠離測試電路的敏感區域。
* 在測試區域附近避免運動和振動。
* 當測量電流小於1nA時,將被測裝置用金屬閉合物包圍屏蔽起來,並將該閉合物連到測試電路的公共端。
屏蔽和保護
屏ping蔽bi通tong常chang意yi味wei著zhe使shi用yong金jin屬shu的de閉bi合he物wu來lai避bi免mian靜jing電dian幹gan擾rao影ying響xiang高gao阻zu抗kang電dian路lu。而er保bao護hu意yi味wei著zhe使shi用yong保bao持chi在zai與yu高gao阻zu抗kang電dian路lu相xiang同tong電dian位wei的de附fu加jia的de低di阻zu抗kang導dao體ti來lai阻zu止zhi可ke能neng的de幹gan擾rao電dian壓ya或huo電dian流liu。保bao護hu措cuo施shi不bu一yi定ding提ti供gong屏ping蔽bi。
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