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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(lái)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(jiàn)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(méi)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(guò)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(kāi)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(wèn)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(lái)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(lái)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(wú)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?chē)鷰腋∑帘螝さ脑纯梢詫⑦@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(guò)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(guò)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。
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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(lái)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(wèn)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)。
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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(wèn)題時(shí)，則要反過(guò)來(lái)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杏茫梢杂脕?lái)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(méi)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(jiàn)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(lái)源：電源適配器廠家
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