程序控制電壓源及其電磁兼容性設計

圖3 程序控制電壓源

該電路能輸出0～20V電壓，共有1024個步長的程控電壓源，每個步長20mV，穩壓二極管作參考基準電壓，晶體管V1-3作電壓和電流放大，數字輸入量源自計算機的輸出總線。

整個電路調節程序是：先將數字輸入置全“1”調節W，使VO=20V，然后將數字輸入置全“0”，調節運算放大器，使VO=0。

3 程控電壓源的電磁兼容性設計

選擇合適的A/D、D/A轉換器，只是設計工作的起點。對于任何轉換器所處的具體系統往往需要綜合考慮，尤其是在系統中存在電源電壓波動和其它噪聲時，必須確保轉換器的正常運行。這是因為在電路中，噪聲很容易淹沒一位或多位數字信號，這在高速高精度的系統中危害特別巨大。因此，有效的合理的電磁兼容性設計是必不可少的。

在電磁兼容性設計時要遵循以下準則：

1）切斷電磁輻射進入轉換器內部產生互相干擾的通道，減少空間耦合。

2）防止外部設備產生的干擾，各種脈沖調制信號（雷達、無線電波、電視信號），電磁場的變化等因素的影響，必須對電磁效應敏感的器件和部件采取屏蔽保護，比如：外殼屏蔽，電纜濾波和內部的電纜屏蔽。

3）合理設計電路，正確地選擇器件和電路，準確地計算器件和電路的各種參數，制定識別和隔離臨界電路的措施以及采用抑制干擾的技術方案，盡量選擇高的工作信號電平，符合器件和電路的實際載荷能力，注意“接口”設計。

4）采用高穩定度的穩壓電源，提高電源電壓靈敏度，減少因電源波動所引起的線性誤差、增益誤差和調整誤差等，確保精度的穩定可靠。

5）正確接地與電路布局，考慮到不同頻率段干擾的特點和電路的種類接地點可選擇：

——浮動接地；

——一點接地；

——多點接地。

合理的電路布局應該是：

——正確布置元器件的位置和方向；

——不同用途，不同電平的連接線，如輸入線與輸出線，弱電線與強電線要遠離，更不能平行，高頻線要盡量短，傳輸線要加屏蔽，接地線要短而粗。

——對于一個復雜的工作系統（既包括不同頻率的工作電路，也包括微電、弱電和強電的不同子系統），要合理布局。在EMC設備中，對不同電路的地線應分小信號、大信號，及繼電和功率電路分別設置，連同機殼的地線應分三套或四套接地。

總之，電磁兼容性設計是多種多樣的，有一點必須明確，那就是要有針對性，要行之有效。

4 結語

A/D、D/A轉換器既處在自身所在系統內電子設備所產生的電磁環境中，又處在系統之外自然界和人為產生的電磁輻射環境之中，因此，電磁環境對轉換器的性能產生潛在的不利影響，容易造成其性能劣化，甚至功能喪失，這就要求設計人員不但要高度重視電磁兼容性問題，而且還要采取有效的措施加以消除。