電子產(chǎn)品的可靠性與噪聲分析

隨著電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大, 電子產(chǎn)品的可靠性問(wèn)題愈來(lái)愈多的困擾著維修人員。影響電子產(chǎn)品可靠性問(wèn)題很多，其中噪聲是最重要方面。所謂噪聲即造成人或設(shè)備惡劣影響的干擾信號(hào)的總稱(chēng)。如：造成人身心不愉快感覺(jué)的音響、圖像信號(hào)，機(jī)器錯(cuò)誤工作的信號(hào)等。

　　對(duì)待噪音的態(tài)度，猶如對(duì)待火災(zāi)的一樣，事先要有足夠的措施，否則既費(fèi)經(jīng)費(fèi)又費(fèi)時(shí)間。在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)或試制時(shí)，防止噪聲的工作條件要留有富裕的容限范圍，這是保證設(shè)備可靠性的前提。

　　1. 電子產(chǎn)品可靠性的工作條件

　　由于電子產(chǎn)品的絕緣材料受潮氣會(huì)降低絕緣度，產(chǎn)生漏電流形成噪聲。因此，保管或放置電子產(chǎn)品的場(chǎng)所，一定要干燥，要有足夠的防潮措施，要避免放在高度潮濕或混凝土墻腳處。

　　由于電子產(chǎn)品的靜電作用易吸取灰塵，造成電子元件絕緣度降低和溫度升高，因此對(duì)電子產(chǎn)品要經(jīng)常進(jìn)行清潔除塵。

　　電子元件金屬部分和空氣接觸會(huì)發(fā)生氧化，生銹，改變電阻，造成接觸不良，形成噪聲。怕生銹的金屬或焊接處，要涂上瓷漆來(lái)保護(hù)。另外，焊接時(shí)用的酸性焊劑，用后不清除仍然會(huì)使電子元件的金屬部分腐蝕，造成接觸不良。在有腐蝕氣體的地點(diǎn)要有充分防腐措施。

　　設(shè)備所處環(huán)境由于某種震蕩或沖擊易形成噪聲，對(duì)設(shè)備元件安裝或布線固定等方面，要有防震和沖擊措施。使用方法避免草率、粗暴操作。搬運(yùn)不要碰撞、注意輕放。

　　2. 電子產(chǎn)品噪音的檢修

　　對(duì)電子產(chǎn)品噪音的檢修，首先根據(jù)電子產(chǎn)品的噪音或工作失常的狀態(tài)來(lái)判斷故障是維修還是改進(jìn)，然后根據(jù)故障查出原因。原來(lái)正常的電子產(chǎn)品一旦產(chǎn)生噪聲，這是明顯故障，需維修。但是，投入使用的電子產(chǎn)品一開(kāi)始就有噪聲，它和環(huán)境、使用條件和設(shè)備性能有關(guān)，這不屬維修范圍而是明顯的改進(jìn)問(wèn)題了。維修就是查出噪音緣故“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”就算完成任務(wù)，這是比較簡(jiǎn)單。而改進(jìn)則是要從頭到腳徹底解決噪音的家族問(wèn)題，這是關(guān)鍵問(wèn)題。引起電子產(chǎn)品噪聲的原因是多種多樣，有的噪聲僅一種原因引起，有的噪聲則由多種原因相互混合引起。按照電子產(chǎn)品的噪聲來(lái)源可將噪聲分為：內(nèi)部噪音、外部噪音。

　　(1)內(nèi)部噪音

　　內(nèi)部噪聲是指電子產(chǎn)品內(nèi)部電路不正常工作所引發(fā)的噪聲。按照內(nèi)部電路噪聲的來(lái)源可分為：傳輸反射噪聲、串?dāng)_噪聲、熱噪聲、自激振蕩噪聲、電源噪聲、接地噪聲、尖峰或振鈴噪聲、交流噪聲、接觸不良噪聲、內(nèi)部失真噪聲等。

　　①傳輸反射噪聲。由于電子產(chǎn)品內(nèi)部上、下級(jí)電路間阻抗不連續(xù)，信號(hào)在電路間的接合點(diǎn)產(chǎn)生反射，產(chǎn)生相位偏差而形成的噪聲。采用場(chǎng)效應(yīng)管、結(jié)型晶體管、線間變壓器等電子元件或改變放大電路的輸入和輸出電阻方法，使上、下級(jí)電路的輸出和輸入達(dá)到電阻匹配、功率匹配，此類(lèi)噪聲就處理了。

　?、诖@噪聲。由于元件特性或結(jié)構(gòu)不良，元件間的靜電感應(yīng)、磁感應(yīng)或電磁感應(yīng)，使各電路間相互干擾，產(chǎn)生的噪聲。抑制串繞噪聲可采用貼地走線;輸入和輸出線分別走線，中間加地線隔離;采用合格元件、合理布線;選擇理想的電子元件接地端;做好各電路間屏蔽等方法可處理此類(lèi)噪聲。

　?、蹮嵩肼?。當(dāng)電阻在一定溫度時(shí)，由于熱能作用，電子騷動(dòng)所引發(fā)的噪聲。所有的電阻都會(huì)產(chǎn)生噪聲，但溫度愈小噪聲愈低，要盡力抑制電子產(chǎn)品的溫度上升。

　　④自激振蕩噪聲。在具備放大功能的電路中，其輸出的一部分通過(guò)寄生振蕩以正反饋加到輸入端而產(chǎn)生的噪聲。抑制自激振蕩噪聲，要求在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，對(duì)反饋支路的移相加以考慮，不要使反饋信號(hào)加到輸入端的相位和輸入信號(hào)的相位相同。

　　⑤電源噪聲。這里的電源噪聲指電源本身的紋波、開(kāi)關(guān)電源時(shí)的尖刺、電源變化時(shí)參數(shù)的過(guò)度不勻等產(chǎn)生的現(xiàn)象。在電路的交流電源輸入端加濾波器;電源負(fù)載端加濾波電容、去藕電容、旁路電容等方法可消除此類(lèi)噪聲。

　?、藿拥卦肼暋Ｓ捎诟鞣N信號(hào)通過(guò)接地阻抗時(shí)產(chǎn)生的噪聲。選擇合理接地方式和接地點(diǎn)可處理好此類(lèi)噪聲。

　　⑦尖峰或振鈴噪聲。由于電路中電流的突變,在電感中引起沖擊或衰減振蕩而產(chǎn)生的噪聲。對(duì)此類(lèi)噪聲，常規(guī)解決辦法是：通過(guò)加削波電路或?yàn)V波器來(lái)處理。

　?、嘟涣髟肼?。由于電路平滑濾波器的性能差或電源變壓器存在漏磁通，被電路感應(yīng)交流分量而產(chǎn)生噪聲。

　　采用屏蔽電源變壓器;加大電源濾波電容;在電路的交流電源端加多級(jí)濾波器等方法可處理好此類(lèi)噪聲。

　?、峤佑|不良噪聲。由于元件或布線的連結(jié)處不牢固，開(kāi)關(guān)、可調(diào)元件等接觸點(diǎn)接觸不良而產(chǎn)生的噪聲。

　　采用清潔衛(wèi)生、密封、補(bǔ)焊等方法可處理好此類(lèi)噪聲。

　?、鈨?nèi)部失真噪聲。信號(hào)波形的高次諧波分量由于受電路常數(shù)的影響產(chǎn)生畸變而形成的噪聲。修改電路常數(shù)，或改變電路工作條件可處理好此類(lèi)噪聲。

　　(2)外部噪音

　　外部噪聲來(lái)自設(shè)備外部環(huán)境的干擾產(chǎn)生的噪聲，按照噪聲的來(lái)源可分為：電源噪聲、輻射噪聲、靜電噪聲、天體噪聲、無(wú)線電波引起的噪聲等。

　　①電源噪聲。工業(yè)干擾通過(guò)交流饋電系統(tǒng)引入到直流電系統(tǒng)的噪聲。動(dòng)力機(jī)械是較強(qiáng)的電源噪聲源。工作中的整流子的電動(dòng)機(jī)、高頻爐、電焊機(jī)等要產(chǎn)生的噪聲，臨近不同的具有瞬變過(guò)程的設(shè)備，如：使用半導(dǎo)體元件控制的裝置、開(kāi)關(guān)、電流繼電器、過(guò)載繼電器等動(dòng)作時(shí)，也有極強(qiáng)的噪音產(chǎn)生。甚至平常照明使用的放電燈管也不例外。

　　在實(shí)際中，消除電源噪聲常采用：交流地和直流地各自獨(dú)立分開(kāi)，各不相干;對(duì)主變壓器初級(jí)加屏蔽層;干擾大的設(shè)備與主機(jī)分別由單獨(dú)的交流穩(wěn)壓器供電;干擾大的設(shè)備的輸入端加接濾波器;對(duì)設(shè)備加接1∶1的線間隔離變壓器。

　　②輻射噪聲。諸如大氣層的電離作用產(chǎn)生的雷電等氣候現(xiàn)象、工業(yè)火*放電等現(xiàn)象都能引起設(shè)備空間電位變化而產(chǎn)生噪聲。消除幅射噪聲常采用：設(shè)備外殼接地，使設(shè)備地和大地同電位;設(shè)備所在處加接避雷裝置;設(shè)備有火*放電處并聯(lián)RC 消火*電路。

　?、垤o電噪聲。由于人體或工具器械積存的靜電，當(dāng)它們與設(shè)備接觸時(shí)產(chǎn)生的噪聲。在進(jìn)行設(shè)備維修前，做好人體或工具器械積存的靜電放電很重要。

　　④天體噪聲。由于太陽(yáng)或其他恒星輻射的電磁波而產(chǎn)生的噪聲。對(duì)設(shè)備使用電磁屏蔽可避免此類(lèi)噪聲。

　　⑤無(wú)線電波引起的噪聲。由于無(wú)線電波(其中包括有意的或無(wú)意的)的影響而感應(yīng)的噪聲。對(duì)設(shè)備使用寬帶濾波器可處理此類(lèi)噪聲。