Лекция II 1. Логарифмическое представление помех и свойств систем

Структура:

1. Логарифмическое представление помех и свойств систем.

2. Помехоустойчивость.

3. Природа электромагнитных помех и пути их передачи.

4. Противофазные и синфазные помехи.

1. Логарифмическое представление помех и свойств систем.

В основном используют два вида логарифмических отношений:

- уровень – это отношение величины к ее базе (знаменатель в таких отношениях постоянный);

- степень передачи - величина, характеризующая трансляционные свойства системы.

В таких отношениях чаще всего используют десятичный логарифм. Но уровень величин может измеряться как в Неперах (натуральный логарифм отношения), так и в децибелах (десятичный логарифм отношения).

Различают уровень величины по:

- напряжению: ()

- току: ()

- мощности: ()

Неперы: 1 Неп

Взаимосвязь Неперов и децибелов: ;

Часто используемые соотношения:

10/1=2.3Нп=20дБ;

100/1=4.6Нп=40дБ;

1000/1=6.9Нп=60дБ;

В зависимости от уровня помехи можно поделить на:

ü Допустимые – прогнозируются в процессе эксплуатации технического средства (нормативно закреплена);

ü Вредная (опасная) – ведет техническое средство к сбою (превышает уровень приемлемой помехи);

ü Приемлемая - она занимает промежуточное положение, между первыми двумя видами (превышает уровень допустимой помехи).

Всего существует 3 вида абсолютных уровней: уровень помех, уровень полезного сигнала и пороговое значение помехи.

Уровень помехи – относительно значение помехи. Верхний предел относительной помехи определяется стандартом.

Пороговое значение помехи – наименьшее относительное значение полезного сигнала, превышение которого в месте приема воспринимается как помеха.

Уровень полезного сигнала – переданный сигнал, лежащий в этих пределах, 100% воспринимается полезным сигналом.

Относительный уровень – это определенный интервал.

Интервал допустимого значения помехи – разность между пороговым значением помехи.

Интервал помех – разность между уровнями полезного сигнала и порогового значения помехи

Две последние величины характеризует помехоустойчивость технического средства.

2. Помехоустойчивость.

Она бывает двух видов: статическая и динамическая.

Помехоустойчивость аналоговых систем. В таких системах действует и сам сигнал, и помеха. На выходе такой системе получат функцию от сигнала и помехи.

Ошибка (отклонение) . Если , то система работает нормально. Тогда допустимый интервал помех:

Помехоустойчивость дискретных систем. В таких системах воздействие помехи приводит к изменению потенциалов на выходе (0,1).

Если – это проявление статической помехоустойчивости. Если – это проявление динамической помехоустойчивости.

У разных элементов уровень логического нуля и логической единицы различны.

Если , то система перейдет в состояние логической 1. Если , то система перейдет в состояние логической 0. Это проявление статической помехоустойчивости.

При динамической помехоустойчивости: в импульсе система выдержит большее напряжение.

3. Природа электромагнитных помех и пути их передачи.

Чтобы иметь возможность целенаправленно спланировать ЭМС системы надо знать:

- электромагнитную обстановку, характеризующуюся амплитудными значениями напряжения, тока, напряженностью поля, крутизной фронтов, частотными спектрами;

- механизм связи: коэффициент затухания, полосу пропускания;

- восприимчивость – чувствительность приемника помех, характеризующуюся пороговыми значениями помех в частотных и временных областях.

Основные пути проникновения помех:

§ Гальваническая связь (металлическая, проводная).

Напряжение от источника вызывает ток в контуре I, который создает падение напряжения на общем сопротивлении Z. Это падения напряжения будет оказывать влияние на источник напряжения .

§ Емкостная связь - связь через электрическое поле.

Напряжение, создает электрическое поле Е, которое оказывает влияние на II контур. Схему замещения таких полей представляют в виде конденсаторов.

§ Магнитная связь.

Ток в цепи создает свое магнитное поле, которое будет влиять на измерительный контур II. НА схеме замещения такое воздействия изображается в виде катушек индуктивности, между которыми появляется взаимная индуктивность М.

§ Электромагнитное излучение.

Данное излучение будет в среде, волновое сопротивление которой равно =377 Ом. Помехи в данном случае возникают через поля и через:

а1 – сигнальные провода на входе и выходе;

б1 – заземление;

2 – питание;

в1 – магистраль.

4. Противофазные и синфазные помехи.

– паразитные емкости, относительно заземленного корпуса.

источник противофазных помех.

– источник синфазных помех.

– полные сопротивления источника и приемника помех.

синфазные токи;

– противофазный ток;

– синфазное напряжение помех. Оно возникает между каждым проводом и землей. Бывает продольное и несимметричное.

– противофазное напряжение помех. Оно возникает между проводами двухпроводных линий. Бывает поперечное и симметричное.