基本介紹
- 中文名：電場耦合
- 外文名：electric coupling
- 又稱：靜電耦合或電容耦合
- 套用：在模擬電路中
- 領域：工程技術
簡介,退耦,干擾方式,靜電耦合的套用,
簡介
耦合是指信號由第一級向第二級傳遞的過程，一般不加註明時往往是指交流耦合。
退耦是指對電源採取進一步的濾波措施，去除兩級間信號通過電源互相干擾的影響。耦合常數是指耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應的時間常數。
在模擬電路中的套用
在模擬電路中，耦合電容用於連線電路的兩個部分。第一部分電路中只有交流信號可以通過電場耦合傳遞到第二部分電路，而直流部分則被耦合電容阻隔。這樣可以隔離電路不同部分之間的直流偏壓(DC Bias)。每一級耦合電容以及下一級電路都組成一個高通濾波器，造成低頻回響特性的損失。可以通過提高耦合電容的方法改進低頻回響特性。
寄生耦合
寄生耦合通常是一種希望避免的電場耦合。例如在印刷電路板的兩條布線之間，由於存在寄生電容，一條布線上的信號會通過電場耦合而影響另一條布線上的信號，即在另一條布線上產生噪聲。減小寄生耦合的方法包括使布線之間的距離儘可能遠，或者在兩條可能互相影響的布線之間增加接地的導線或平面（Ground Planes)。麵包板對於寄生耦合十分敏感，因為麵包板的每一個器件都通過很長的金屬條連線，這些金屬條之間的寄生電感可以達到若干皮法（pF)。在較高頻率下（例如幾十兆赫茲），通常需要增加接地平面來減小不同連線之間的電場耦合。
布線間的耦合電容
布線間的耦合電容在無線充電中的套用
電場耦合是除了電磁感應模式以外另一種常用的無線充電模式。在電場耦合的無線充電模式中，充電座和待充電電器不是通過高頻磁場來進行磁場的感應，而是直接通過兩者之間形成的電容中的高頻電場，這種充電方式具有成本低，對準要求低的優點。
退耦
退耦是指對電源採取進一步的濾波措施，去除兩級間信號通過電源互相干擾的影響。耦合常數是指耦合電容值與第二級輸入阻抗值乘積對應的時間常數。 退耦有三個目的：
1.將電源中的高頻紋波去除，將多級放大器的高頻信號通過電源相互串擾的通路切斷；
2.大信號工作時，電路對電源需求加大，引起電源波動，通過退耦降低大信號時電源波動對輸入級/高電壓增益級的影響；
3.形成懸浮地或是懸浮電源，在複雜的系統中完成各部分地線或是電源的協調匹有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。 去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地。
干擾方式
干擾源產生的干擾信號是通過一定的耦合通道對電控系統發生電磁干擾作用的。干擾的耦合方式無非是通過導線、空間、公共線等作用在電控系統上。分析下來主要有以下幾種。1、直接耦合：這是干擾侵入最直接的方式，也是系統中存在最普遍的一種方式。如干擾信號通過導線直接侵入系統而造成對系統的干擾。對這種耦合方式，可採用濾波去耦的方法有效地抑制電磁干擾信號的傳入。2、公共阻抗耦合：這也是常見的一種耦合方式。常發生在兩個電路的電流有共同通路的情況。公共阻抗耦合有公共地和電源阻抗兩種。防止這種耦合應使耦合阻抗趨近於零、使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。 3、電容耦合：又稱電場耦合或靜電耦合，是由於分布電容的存在而產生的一種耦合方式。 4、電磁感應耦合：又稱磁場耦合。是由於內部或外部空間電磁場感應的一種耦合方式，防止這種耦合的常用方法是對容易受干擾的器件或電路加以禁止。 5、輻射耦合：電磁場的輻射也會造成干擾耦合，是一種無規則的干擾。這種干擾很容易通過電源線傳到系統中去。另當信號傳輸線較長時，它們能輻射干擾波和接收干擾波，稱為大線效應。 6、漏電耦合：所謂漏電耦合就是電阻性耦合。這種干擾常在絕緣降低時發生。
靜電耦合的套用
靜電禁止：帶電物體接近被測電路的輸入端時，就會發生靜電耦合和干擾。在低阻抗之下，由於電荷迅速消散，所以干擾的影響不明顯。然而，高阻材料不允許電荷迅速衰減，就可能產生不穩定的測量結果。由於錯誤的讀數可能由直流或交流靜電場引起，所以靜電禁止有助於儘量降低這種電場的影響。 直流電場可能產生有噪聲的讀數或無法探測的誤差。實驗電路附近的運動（例如，操作儀器人員的運動或者在臨近區域裡的其它運動等）引起靜電計顯示讀數發生波動，就反映出這種場的存在。為了迅速檢查干擾的存在，在電路附近放置一個帶電的塑膠物體，如梳子等。儀表的讀數發生大的變化就說明禁止不夠完善。 交流電場同樣會產生麻煩。交流電場常常由供電電源和RF場引起。如果輸入端的交流電壓很大，其一部分信號被整流，於是在被測的直流信號中產生了誤差。用示波器觀察靜電計或皮安計的模擬輸出，可以對此進行檢查。限幅的波形表明需要改進靜電禁止。
