Сопряжение электронной системы с «реальным миром» обычно является главным источником помех. Устройства ввода/вывода часто далеко отстоят от основной системы и соединяются с ней посредством длинных кабелей. Многие устройства ввода/вывода содержат соленоиды, переключатели, реле и двигатели, которые работают с большими мощностями и создают большие выбросы напряжения и тока. Для уменьшения помех следует проектировать цепи сопряжения с ограниченными токами и напряжением, низким быстродействием, использовать схемы, подавляющие выбросы и исключающие возникновение дугового разряда, и стремиться к тому, чтобы мощные схемы были как можно более компактными.

Переходы с нелинейными вольт-амперными характеристиками могут выпрямлять высокочастотные помехи и проходить в низкочастотные схемы; этот эффект называется низкочастотным выпрямлением. Различного рода конторское оборудование может находиться в электрическом поле напряженностью порядка .10 В/м, а военное оборудование выдерживает поля порядка 100 В/м, поэтому в длинных неэкранированных кабелях вполне могут возникнуть синфазные помехи амплитудой свыше 10 В. При таком уровне помех не только рп-переходы в транзисторах и ИС могут действовать как выпрямители, но даже «холодная пайка» и тронутые коррозией соединители. Эффект низкочастотного выпрямления можно ослабить, изменив монтаж для уменьшения восприимчивости к помехам или добавив фильтр нижних частот для защиты чувствительных переходов .(рис. 7.1),

СХЕМЫ СОПРЯЖЕНИЯ

« б

Рис. 7.1. Способы уменьшения эффекта низкочастотного выпрямления.

Б 100 раз, двигателя - в 25 раз, реле - в 15 раз. Такие выбросы тока способствуют появлению сильных помех и могут привести к сплавлению контактов или выходу из строя полупроводниковых приборов.

Тиристоры создают сильные помехи из-за быстрого включения н управления большими нагрузками. Эти помехи можно ослабить, если включать приборы только при пересечениях нулевого уровня напряжения питания. Резкие выбросы напряжения на аноде этих приборов могут передаваться на управляющие электроды через паразитные емкости и вызывать ложные включения прибора («защелкивание»). Для поглощения этих выбросов и предотвращения защелкивания следует воспользоваться /?С-цепочками (рис. 7л), При этом можно руководствоваться следующим эмпирическим правилом: сопротивление резистора в этой цепочке должно быть равно минимальному нагрузочному сопротивлению. У тиристоров, рассчитанных на малый и умнный ток, значения нагрузки должны быть следующие: 10 Ом 200 Ом и ll/r<,

tali/h [Ф], где индуктивность выражена в генри. Когда выгрузочное солротивление не превы-

Выходние схемы следует проектировать таким образом, чтобы создаваемые ими высокие переходные токи могли «гаситься» подсоединенными к ним нагрузками. Так, например, при включении лампы накаливания ток переходного процесса может превышать рабочий ток в 10-15 раз, трансформатора -

иг 1к .кольца

шает нескольких ом, резистор R4 и диод CR4 в схему на рис. 7.2, г можно не включать.

Генерация (самовозбуждение) в биполярных и полевых транзисторах обусловлена паразитной емкостью, образуемой базой и затвором. Эта проблема

г-WV-

<

CR2 CR3

Г1>1[ [)<Н <Я4 YCR4

-КН-и-

Рис. 7,2. Способы предотвращения саучайного включения («защелкивания») тиристоров.

особенно обостряется, когда высокочастотные транзисторы (граничная частота ft 100 МГц) работают при частотах ниже 0,2 [Гц]. Для предотвращения высокочастотных паразитных колебаний в биполярных транзисторах можно подключить между базой и эмиттером транзистора конденсатор емкостью 10- 100 пФ (С1 и С2 на рис. 7.3). Аналогичные функции, но уже в полевых транзисторах, будут выполнять резисторы сопротивлением 100-2000 Ом, последовательно соединенные с затвором (рис. 7.3,0 и г). Другим эффективным методом, который не требует каких-либо изменений в схеме, является применение ферритового кольца, надеваемого на выводы базы и затвора (рнс. 7.3,(3 -7.3, з). При этом усиление трап-