為什么信號(hào)變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)電噪聲

當(dāng)電路中的信號(hào)發(fā)生突變(特別是數(shù)字信號(hào))時(shí)，信號(hào)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電噪聲。

這個(gè)噪聲在一般環(huán)境下不會(huì)對(duì)外產(chǎn)生影響。 但是在某些特殊情況下，該信號(hào)會(huì)對(duì)外產(chǎn)生較強(qiáng)的傳導(dǎo)干擾，進(jìn)而影響其他電路的正常工作。

今天的視頻會(huì)跟大家解釋該雜波的主要產(chǎn)生原因，同時(shí)會(huì)通過(guò)Multisim仿真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)認(rèn)證。

01原理部分

產(chǎn)生該噪聲的主要原因是因?yàn)?a target="_blank">電源中存在輸出阻抗，同時(shí)線路中存在一定的電容和寄生電感(寄生參數(shù)主要是寄生電感，寄生電容可以忽略不計(jì)，原因是供電電源一般都是電容輸出)。

當(dāng)線路的電平信號(hào)發(fā)生突變時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的其實(shí)就是電路的負(fù)載發(fā)生變化，電路中的電流自然會(huì)發(fā)生突變。 特別是數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)，許多數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)在變化信號(hào)時(shí)會(huì)或多或少地發(fā)生瞬時(shí)短路現(xiàn)象。

由于在電平信號(hào)突變時(shí)，電路中的電流會(huì)發(fā)生突變，由于寄生電感的存在，其會(huì)抑制電流的變化(這個(gè)抑制動(dòng)作包括抑制電流變大及變小)，進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)波峰震蕩。

02仿真部分

仿真中，我們分別搭建了理論模型和實(shí)際模型。 (為了使仿真結(jié)果更直觀，我特意將寄生電感值設(shè)為很大)

通過(guò)實(shí)際模型與理論模型的對(duì)比，可以看到，存在寄生電感的實(shí)際模型中，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，電源的信號(hào)線上會(huì)出現(xiàn)雜波。

但是其中的寄生電容沒(méi)有考慮，主要是因?yàn)橐话愕碾娫聪到y(tǒng)以及電路系統(tǒng)的電源輸入端都存在電容。 此時(shí)的寄生電容可以忽略不計(jì)。

03解決方案

所講的噪聲其實(shí)是一個(gè)差模噪聲，所以只要在負(fù)載上面加一個(gè)電容就可以解決(電容上的電壓不能突變)。 其效果圖如下所示：