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哪一端接地才能實(shí)現(xiàn)低頻屏蔽

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哪一端接地才能實(shí)現(xiàn)低頻屏蔽

一、屏蔽

這里必須要提及一些屏蔽裝置間電纜的技術(shù)，雖然這些技術(shù)作為第8章的主題更為合適。屏蔽電纜用于防止信號(hào)線拾取噪聲，或防止電源或信號(hào)線輻射噪聲。這種看起來很簡(jiǎn)單的功能在實(shí)際應(yīng)用中其實(shí)并不那么簡(jiǎn)單。屏蔽電纜的特性將在后面詳細(xì)討論(見1.2.4小節(jié))，這里主要介紹如何使用屏蔽電纜。

·在電纜的哪一頭連接屏蔽層，連接到什么地方？沒有一個(gè)正確的答案，因?yàn)榕c具體應(yīng)用有關(guān)。如果電纜用于連接兩個(gè)都包含在屏蔽外殼內(nèi)以阻止射頻能量出入的裝置時(shí)，電纜屏蔽層必須被認(rèn)為是電源適配器外殼的延伸，因此兩端都必須通過低電感方式連接到屏蔽外殼，最好是連接器屏蔽體本身。

哪一端接地才能實(shí)現(xiàn)低頻屏蔽

 圖1.17 射頻電纜屏蔽連接
· 這是電磁兼容規(guī)則的典型應(yīng)用，在8.5和8.7小節(jié)將有更完整地討論。需要注意的是，如果兩個(gè)裝置外殼自身是分開接地的，那么這樣做將(再次)形成地環(huán)路。因?yàn)榈丨h(huán)路是一種磁耦合危險(xiǎn)因素，而在較高頻率時(shí)磁耦合的重要性會(huì)降低，因此當(dāng)屏蔽的目的是要減少高頻噪聲時(shí)，通常這樣做不是問題。如果你既想屏蔽高頻，又想屏蔽低頻，那么就有難度了，因?yàn)樵诘皖l時(shí)你只能在一端將屏蔽層接地。在這種情況下，你可能需要使用雙屏蔽電纜這種昂貴的方法了。
· 屏蔽層不應(yīng)用于承載信號(hào)回路電流，除非是射頻信號(hào)，而且你用的是同軸電纜。否則感應(yīng)進(jìn)來的噪聲電流將疊加到信號(hào)上，降低屏蔽效果。一般情況下，你要使用屏蔽對(duì)來承載高阻抗低電平的輸入信號(hào)，因?yàn)檫@種信號(hào)很容易發(fā)生電容性耦合。(電纜屏蔽對(duì)磁耦合無效，對(duì)抗磁耦合的最佳方法是用雙絞線)

二、哪一端接地才能實(shí)現(xiàn)低頻屏蔽

如果輸入源是懸浮的，那么屏蔽層可以在放大器輸入端接地。周圍帶懸浮屏蔽殼的源可以將這個(gè)屏蔽殼連接到電纜的屏蔽層。但是，如果源的屏蔽殼本身是接地的，那么連接電纜屏蔽層將形成地環(huán)路，這是不合適的：屏蔽層中感應(yīng)到的地環(huán)路電流將耦合進(jìn)信號(hào)導(dǎo)體。一個(gè)或其它電纜屏蔽端應(yīng)處于懸浮狀態(tài)，具體取決于在另外一端存在的不可避免通過容性耦合到地的噪聲相對(duì)數(shù)值(Cc)。如果你有得選擇，通常是源端(可能是換能器或傳感器)具有較低的耦合電容，因此這端應(yīng)該懸浮。

如果源是單端或接地的，那么電纜屏蔽層應(yīng)該在源端接地，(差分)輸入端要么懸浮，要么通過扼流圈或低值電阻連接到放大器的地。這樣可以保持直流和低頻信號(hào)的連續(xù)性，同時(shí)阻止沿屏蔽層感應(yīng)到的較大高頻電流的流動(dòng)。屏蔽層不應(yīng)在信號(hào)的對(duì)端接地。圖1.18顯示了這種應(yīng)用方式。
哪一端接地才能實(shí)現(xiàn)低頻屏蔽
圖1.18 電纜屏蔽連接選項(xiàng)

三、靜電屏蔽

當(dāng)你使用屏蔽電纜防止來自輸出或裝置間線纜的靜態(tài)輻射時(shí)，地環(huán)路感應(yīng)通常不是問題，因?yàn)樾盘?hào)不容易受到影響，而電纜屏蔽層的兩端最好都連接到地。重點(diǎn)是，每個(gè)導(dǎo)體都有一個(gè)分布式(而且是可測(cè)量的)電容到屏蔽層，因此只要在屏蔽層內(nèi)有交流信號(hào)傳輸，屏蔽層上面就會(huì)有電流流動(dòng)。
哪一端接地才能實(shí)現(xiàn)低頻屏蔽
圖1.19 導(dǎo)體到屏蔽層的耦合電容

必須為這些屏蔽層電流提供低阻抗的地回路才能使屏蔽層電壓不會(huì)變得顯著。當(dāng)你考慮屏蔽層上感應(yīng)的噪聲耦合進(jìn)導(dǎo)體的問題時(shí)，則要反過來采取同樣的措施。


四、避表面?zhèn)鬏斪杩?/strong>

在高頻應(yīng)用中，表面?zhèn)鬏斪杩垢拍罘浅Ｓ杏?，可以用來衡量屏蔽效果。它是由于屏蔽層中干擾電流流動(dòng)引起的屏蔽電纜內(nèi)部和外部導(dǎo)體之間產(chǎn)生的電壓比值，單位是每單位長(zhǎng)度毫歐姆。不要把表面?zhèn)鬏斪杩古c特征阻抗混為一談，特征阻抗是沒有連接時(shí)的阻抗。
·典型的單辮編織屏蔽層的表面?zhèn)鬏斪杩乖?MHz以下大約是10mΩ/m，并隨著頻率的增加，以20dB/10倍頻的速率上升。常見的鋁/聚脂薄膜屏蔽層的這個(gè)指標(biāo)更糟糕，為20dB左右。遺憾的是，電纜制造商很少規(guī)定表面?zhèn)鬏斪杩惯@個(gè)指標(biāo)。 


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| 發(fā)布時(shí)間：2018.06.20    來源：電源適配器廠家
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