微電子裝置的電磁干擾問題論文
由千微電子工業(yè)的發(fā)展，大部分的通訊、測量和控制系統(tǒng)都采用微電子裝置(微型計算機(jī)、集成塊、數(shù)字儀表等)。微電子裝置的優(yōu)點是功能多、使用方便、可靠性高、價格便宜等;但其主要問題是信號弱、耐電壓水平低，易受環(huán)境電磁場的干擾，引起誤差、誤動或元件損壞。為了更好地使用微電子裝置，充分發(fā)揮微電子裝置的功能，必須了解微電子裝置電磁干擾的起因、傳播途徑和抑制措施。本文對此進(jìn)行了論述。
2電磁干擾的起因
微電子裝置電磁干擾的主要起因有：
a.閃電閃電時，會在附近出現(xiàn)電壓幅值很高、電流幅值很大的快速變化過程，在測量、通訊和監(jiān)控設(shè)備中引起感應(yīng)過電壓，把設(shè)備打壞。
b.開關(guān)動作高低壓開關(guān)(包括接觸器和繼電器等)動作時，都可能引起電壓幅值較高、變化較快的過電壓，干擾微電子裝置的工作。
c.電力系統(tǒng)的接地故障電力系統(tǒng)發(fā)牛
接地
短路故障時，通過導(dǎo)線和接地網(wǎng)的電流很大，地電位升高，可能破壞附近的微電子裝置。
d.高壓線上的電暈放電髙壓線上出現(xiàn)
電暈放電時，由于電子的快速運動，在高壓線附近，產(chǎn)生高頻電磁場。這種電磁場的強度不大，雖不會引起微電子裝置元件損壞，但會嚴(yán)重地引起測量系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)中的微電子裝置的誤差或噪聲。
e.無線電通訊和廣播電磁場無線電通
訊和廣播電磁場對某些測量系統(tǒng)(例如電力設(shè)備絕緣的局部放電檢測儀)來說，可能引起較大的誤差。近來廣泛采用的便攜式電話機(jī)由于功率不小，也可能引起靠近的某些控制裝置誤動。為了減小測量系統(tǒng)的誤差、降低通訊系統(tǒng)的噪聲和提高監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，必須抑制電磁干擾。抑制電磁干擾的基本措施為:遠(yuǎn)離、隔離、阻擋、抵消、接地和處理等，下面只說明遠(yuǎn)離、、隔離和阻擋的原理。隔離是把微電子裝置與電磁干擾源的電磁場隔離(屏蔽)，或把微電子裝置的電位與電磁干擾源的電位隔離。利用接地的導(dǎo)體把微電子裝置與電磁干擾源的電場E,隔離即靜電屏蔽的原理圖。在沒有靜電屏蔽的情況下，電磁干擾源電場E,會干擾微電子裝置的正常工作。如果用接地的導(dǎo)體(靜電屏蔽)把微電子裝置包起來，則即使在微電子裝置周圍存在外界電場的條件下，微電子裝置仍能正常工作。電力設(shè)備絕緣中的局部放電信號很微弱，局部放電檢測儀也是微電子裝置，易受環(huán)境電磁場的干擾。下面把局部放電試驗的電磁干擾作為例子來說明微電子裝置的電磁干擾的起因和抑制措施。
是在進(jìn)行電力設(shè)備絕緣的局部放電試驗時，可能出現(xiàn)的各種電磁干擾的示意圖。試驗的目的是檢出被試品11中的局部放電信號，可是在試驗系統(tǒng)中的不少地方都有可能出現(xiàn)與被試品中的局部放電信號相似的電磁干擾噪聲。為了能檢出被試品11中的局部放電信號，必須消除試驗系統(tǒng)中的電磁干擾噪聲，或減少其影響。為此，首先應(yīng)分析出現(xiàn)電磁干擾的原因。
由于現(xiàn)場試驗環(huán)境的電磁場較復(fù)雜，試驗用的設(shè)備的質(zhì)量不可能很理想，因此在現(xiàn)場進(jìn)行電力設(shè)備絕緣的局部放電試驗時，電磁干擾仍然是一個沒有完全解決的問題，它影響局部放電的檢出率。
使用微電子裝置的領(lǐng)域越來越廣，在電力系統(tǒng)的測量、通訊和監(jiān)控系統(tǒng)中均在推廣應(yīng)用。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用微電子裝置時環(huán)境電磁場較復(fù)雜，因此為了提高電力系統(tǒng)中微電子裝置的工作穩(wěn)定性和可靠性，必須研究微電子裝置的電磁干擾的起因，特征和變化規(guī)律及抑制電磁干擾的措施。
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