%,=fi,74m; (3.15)

х = 2у1с=4---(3.16)

n 2VL/C

Из (3.10) - (3.12) следует, что при колебательном процессе вольт-секундная площадь импульсов на входе приемника является наименьшей.

Полученные соотношения могут быть полезны для оценки помехозащищенности аппаратуры ЦТС, если известны ориентировочные значения параметров.

Пусть, например, известно, что в сети питания возможны импульсы напряжения с амплитудой до 1000 В и длительностью более 1 мкс. Известно также, что RlOO Ом, LilOO мкГн, С«100 пФ, Ln«10 мкГн. Примем, что допустимая вольт-секундная площадь сигналов помех на входах элементов не превышает 10-*В-с. Следует ли ожидать сбоев аппаратуры ЦТС?

Импульс в сети можно рассматривать как два разнопо лярных единичных скачка, сдвинутых по отношению друг к другу на время длительности импульса.

Найдем значение 2 у L/C =20000 Ом. Сравнивая со значением /? = 100 Ом, убеждаемся, что будет иметь место колебательный процесс. Тогда согласно (3.12)

V = 2.1000-10-10-»У100- IQ-VIOG- Ю"" = 2-10" В-с.

Получившееся значение более чем на три порядка превышает допустимое; следовательно, сбои возможны.

Оценим другие параметры сигнала помехи. Амплитуда

?тож= "J50 длительность Тэ =

= 2 УЮО.Ю-.ЮО.Ю-» = 2.10- с = 200 не. Частота колебаний

/о = С0о/2я = (2я УТООЛГМООЛО)- = 1,6 МГц.

Постоянная времени затухания процесса

1/а = 2L/R - 2.100.100- lOVlOO = 2 мкс.

Что можно предпринять, чтобы снизить восприимчивость аппаратуры ЦТС к импульсным помехам из сети питания? Из (3.8) следует, что целесообразно уменьшать, насколько это возможно, индуктивность Lu линий связи и цепей вторичного питания. Первое достигается путем уменьшения площади контура, образованного прямым и обратным проводами связи, т. е. применения витых пар

(бифиляров) коаксиальных кабелей или плоских кабелей, в которых каждой линии связи отводится два или три лровода (один активный и два-три нулевых). Второе достигается путем увеличения сечения и площади занимаемой проводниками и проводящими поверхностями системы цепей вторичного питания, особенно нулевых соединений.

Следующее важнейшее условие - уменьшение, насколько это возможно, паразитной емкости между проводами первичного питания и аппаратурой ЦТС. Эту емкость можно представить состоящей из двух параллельно включенных составляющих: С с - емкость между вводами и выводами вторичных источников питания (главным обра--зом-это межобмоточная емкость силовых трансформаторов); Ср - распределенная емкость, проводов сети питания по отношению к аппаратуре ЦТС. Воздействие источника помех через емкость Ср можно рассматривать как воздействие на ЦТС импульсного электрического поля. Для уменьшения первой составляющей целесообразно между первичной и вторичной обмотками силовых трансформаторов устанавливать экран.

Для уменьшения значений Ср следует экранировать участки проводов сети питания, которые входят внутрь корпуса ЦТС, а также улучшать экранирующие свойства корпуса ЦТС. Уменьшению упомянутых выше паразитных емкостей также способствует применение симметричных информационных линий связи между элементами ЦТС (бифиляров, коаксиальных и плоских кабелей) и экранирование линий связи, выходящих за пределы корпуса ЦТС.

Эффективным средством защиты ЦТС от импульсных помех из сети питания являются сетевые фильтры нижних частот на вводах первичного питания в ЦТС. По существу, установка фильтра - это способ изменения внутреннего сопротивления источника помех. Рассмотрим эффективность нескольких вариантов построения и включения фильтра (рис. 3.4). В общем случаесетевой фильтр - это совокупность трехполюсников, состоящих из емкостей и индуктивностей, которые включаются в разрывы всех сетевых проводов, вводимых внутрь корпуса ЦТС.

Предположим, что фильтр содержит только индуктивность /-ф. При этом увеличивается общая индуктивность L контура, по которому протекает ток помехи in, и, следовательно, уменьшается амплитуда помехи на входе приемника [см. (3.8)]. Одновременно облегчаются условия возникновения колебательного процесса. Однако это справедливо

Cc -..

А) U,(t)

\Ч\Ч\\Ч\ЧЧ\\\\\\\\\Ч\\Ч\Ч\Ч\

Рис. 3.4. Включение сетевого фильтра

только при пренебрежимо малой (Ср«сСс распределенной пара-аитной емкости Ср. При невыполнении данного условия одной только установкой сетевого фильтра не удается существенно улучшить помехозащищенность ЦТС.

Рассмотрим фильтр, содержащий только конденсатор С,ф. При этом источник помехи шунтируется емкостью С1ф, что вызывает дополнительное падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника и, следовательно, уменьшение амплитуды тока In и напряжения помехи Uzit). Но такой фильтр дает эффект при условии, что полное внутреннее сопротивление источника помех велико, а полное сопротивление заземляющего провода мало.

Если фильтр содержит индуктивность Z-ф и конденсатор С1ф, то эффективность конденсатора сохраняется и в том случае, когда полное внутреннее сопротивление источника помех мало, поскольку оно искусственно увеличено введением индуктивности 1,ф.

Введем в состав фильтра конденсатор Сщ. Как и для фильтра, состоящего только из одного конденсатора, здесь эффективность зависит от полных сопротивлений источника помех и заземляющего провода. Если к тому же подсоединение конденсаторов С1Ф и Сгф к «земле» выполнено некачественно и вследствие этого между точками тип имеется некоторое сопротивление, то цепочка из последовательно соединенных конденсаторов Сгф и Сгф начинает шунтировать индуктивность Lф и эффективность фильтра становится даже хуже, чем в случае, когда он состоит из одной индуктивности. Поэтому предпочтительно иметь фильтр, состоящий из индуктивности и высокочастотной емкости С1Ф, причем последняя должна иметь низкоомное присоединение к цепям «земли» (хорошие результаты дают, например, проходные конденсаторы). Для исключения уменьшения индуктивности дросселей фильтров вследствие насыщения сердечников низкочастотными токами первичного питания ЦТС дроссели часто выполняются режекторными. Под режекторным здесь имеется в виду дроссель с двумя идентичными обмотками, включенными