Современная электроника №2/2026

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 35 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 2 / 2026 Рис. 1. Способы снижения влияния шумов на результаты анализа сигналов во временно́й области сигнал. Ключевым фактором исполь - зования данного способа, равно как и почти всех рассматриваемых ниже других, является получение достовер - ных результатов измерений, поэтому во избежание влияния фильтрации на измеряемый сигнал (ИС) необходимо иметь о нём априорную информацию в достаточном объёме. В данном слу - чае требуется знать полосу частот, занимаемую ИС. Цифровая фильтрация ИС может выполняться в двух вариантах. Неко - торые модели цифровых осциллогра - фов имеют настраиваемые пользовате - лем цифровые фильтры всех четырёх наиболее распространённых типов: полосовые, режекторные; нижних, верхних частот. Как правило, они име - ют порядок не выше двух для ограни - чения вычислительных затрат. Дру - гой вариант выполнения цифровой фильтрации состоит в том, что она реализуется в специальных програм - мах, например, в MATLAB. Во всех слу - чаях, где в схеме на рис. 1 требуется математическая обработка, с осцил - лографа получают последовательно взятые выборки, т.е. он фактически служит аналого-цифровым преобра - зователем с изменяемыми настрой - ками. Передача отсчётов в програм - му, выполняющую обработку, может осуществляться посредством стандарт - ных интерфейсов или путём их сохра - нения в файл. Эффективность цифро - вой фильтрации, которая может быть достигнута такой внешней обработкой, оказывается намного выше, и сравни - тельно легко могут быть синтезирова - ны фильтры с порядком более 10 [5]. Во многом сходным решением явля - ется использование внешних филь - тров, в том числе перестраиваемых. Здесь уже не требуется математиче - ская обработка, однако необходим подходящий фильтр, который дол - жен быть подвергнут предваритель - ной калибровке. Особое внимание следует обратить на то, что в самих фильтрах могут возникать резонанс - ные явления [2], способные вносить заметные искажения в форму ИС. Вви - ду этого можно рекомендовать исполь - зование таких изделий в интеграль - ном исполнении. В теории обеспечения электромаг - нитной совместимости (ЭМС) решение упомянутой выше проблемы «загряз - нения» потенциала земли помехо - несущими токами отнесена к сфере фильтрации. Однако здесь имеется та особенность, что помехонесущие токи нельзя просто направить в цепи зазем - ления в привычном понимании: они уже циркулируют в них. Ввиду этого необходимо использовать специаль - ные решения. Первое из них состоит в том, что цепи заземления осцилло - графа придаётся повышенное полное сопротивление на частотах выше нескольких килогерц, для чего в неё включается индуктивность на ферри - товом магнитопроводе. Второй вари - ант состоит в проектировании зазем - ления для качественной работы на высоких частотах, когда минимизиру - ется полное сопротивление проводни - ков за счёт повышения их ширины, не применяются магнитные материалы и каждый прибор подключается отдель - ной шиной к точке заземления. Альтернативным решением являет - ся применение разделительных транс - форматоров и отдельного «чистого» заземления для организации электро - питания средств измерений, которое может быть изготовлено в виде ряда штырей, погружённых в грунт под зданием и соединённых по принципу сетки при помощи медных или латун - ных полос с соблюдением требований по защите мест соединения от корро - зии. Такое заземление иногда называ - ют координатным [6], оно отличается низкой индуктивностью и стабильно - стью потенциала, но при условии, что вблизи строения нет источников блуж - дающих токов: трамвайных, железно - дорожных путей, станций катодной защиты трубопроводов и т.п. Применение экранирования совмест - но с фильтрацией целесообразно в отношении измерительной оснастки и объекта измерений, если измерения проводятся в условиях напряжённой электромагнитной обстановки. Клю - чевой особенностью является необ - ходимость их правильного сочета - ния с фильтрами, когда они взаимно дополняют друг друга, обеспечивая электромагнитную герметичность. Если объект исследований невозмож - но экранировать, то применяют защи - щённые экраном линии передачи, заземлённые с обеих сторон, а на вхо - де осциллографа ставят подходящий фильтр. Применение экранов должно сопровождаться априорной информа - цией о полосе частот и интенсивности воздействующего электромагнитного поля, поскольку эффективность экра - нирования снижается с ростом часто - Шум формируется в объекте измерений Причина появления шума Примени - мость Способы парирования Необходима Усреднение Ограничение полосы пропускания Экраниро- вание Использова- ние внешних фильтров Периодические сигналы Любые сигналы Цифровая фильтрация Усиление сигнала Анализ на базе АКФ Вейвлет анализ Математическая обработка Априорная информация о сигнале Априорная информация о шуме Вспомогательные технические средства/оснастка Шум формируется сторон- ними электромагнитными процессами Измерения проводятся вблизи порога чувстви- тельности прибора