Материал: MSZI_2003
156
Глава
6.
Классификация
акустических
каналов
утечки
информации
Акустические
колебания
воздействуют
на
якорь
реле
(
рис
. 6.18).
Колебания
якоря
изменяют
магнитный
поток
реле
,
замыкающийся
по
воздуху
,
что
приводит
к
появлению
на
выходе
катушки
реле
ЭДС
микрофонного
эффекта
.
Рис
. 6.17.
Схема
возникновения
ЭДС
на
вызывном
звонке
Рис
. 6.18.
Схема
возникновения
ЭДС
на
реле
Микрофонный
эффект
громкоговорителей
Динамические
головки
прямого
излучения
,
устанавливаемые
в
абонентских
громко
-
говорителях
,
имеют
достаточно
высокую
чувствительность
к
акустическому
воздейст
-
вию
(2–3
мВ
/
Па
)
и
сравнительно
равномерную
в
речевом
диапазоне
частот
амплитудно
-
частотную
характеристику
,
что
обеспечивает
высокую
разборчивость
речевых
сигналов
.
E
мэ
=
η
P
,
η
=
BIS
Z
м
,
где
η
—
акустическая
чувствительность
звонка
,
I
—
длина
проводника
,
движущегося
в
магнитном
поле
с
индукцией
B
;
B
—
магнитная
индукция
;
S
—
площадь
поверхности
,
подверженной
влиянию
давления
акустического
поля
;
Z
м
—
механическое
сопротивле
-
ние
.
Рис
. 6.19.
Схема
возникновения
ЭДС
на
громкоговорителе
Известно
,
что
абонентские
громкоговорители
бывают
одно
-
и
многопрограммными
.
В
частности
,
территории
бывшего
СССР
достаточно
широко
распространены
трехпро
-
граммные
громкоговорители
.
Трехпрограммные
абонентские
громкоговорители
,
в
соответствии
с
ГОСТ
18286-88
(“
Приемники
трехпрограммные
проводного
вещания
.
Общие
технические
условия
”),
Физические
преобразователи
157
имеют
основной
канал
(
НЧ
)
и
каналы
радиочастоты
(
ВЧ
),
включенные
через
усилитель
-
преобразователь
.
Усилитель
-
преобразователь
обеспечивает
преобразование
ВЧ
сигнала
в
НЧ
сигнал
с
полосой
≈
100–6300
Гц
за
счет
использования
встроенных
гетеродинов
.
Так
,
например
,
в
трехпрограммном
громкоговорителе
“
Маяк
202”
используется
два
ге
-
теродина
для
второй
и
третьей
программ
ВЧ
.
Один
вырабатывает
частоту
78
кГц
,
а
другой
— 120
кГц
.
Наличие
сложной
электронной
схемы
построения
трехпрограммных
громкоговори
-
телей
(
обратные
связи
,
взаимные
переходы
,
гетеродины
)
способствует
прямому
проник
-
новению
сигнала
,
наведенного
в
динамической
головке
,
на
вход
устройства
(
в
линию
).
Не
исключается
и
излучение
наведенного
сигнала
на
частотах
гетеродина
(78
и
120
кГц
).
Микрофонный
эффект
вторичных
электрочасов
Исполнительное
устройство
вторичных
электрочасов
представляет
собой
шаговый
электродвигатель
,
управляемый
трехсекундными
разнополярными
импульсами
U =
±
24
В
,
поступающими
с
интервалом
57
с
от
первичных
электрочасов
.
Микрофонный
эффект
вторичных
часов
,
обусловленный
акустическим
эффектом
ша
-
гового
электродвигателя
(
рис
. 6.20),
проявляется
в
основном
в
интервалах
ожидания
им
-
пульсов
управления
.
Рис
. 6.20.
Схема
возникновения
ЭДС
на
шаговом
двигателе
Степень
проявления
микрофонного
эффекта
вторичных
электрочасов
существенно
зависит
от
их
конструкции
,
т
.
е
.
выполнены
ли
они
в
пластмассовом
,
деревянном
или
ме
-
талическом
корпусе
;
с
открытым
или
закрытым
механизмом
;
с
жестким
или
подвесным
креплением
.
Глава
7
Классификация
электрических
каналов
утечки
информации
Паразитные
связи
и
наводки
Элементы
,
цепи
,
тракты
,
соединительные
провода
и
линии
связи
любых
электронных
систем
и
схем
постоянно
находятся
под
воздействием
собственных
(
внутренних
)
и
сто
-
ронних
(
внешних
)
электромагнитных
полей
различного
происхождения
,
индуцирующих
или
наводящих
в
них
значительные
напряжения
.
Такое
воздействие
называют
электро
-
магнитным
влиянием
или
просто
влиянием
на
элементы
цепи
.
Коль
скоро
такое
влияние
образуется
непредусмотренными
связями
,
в
подобных
случаях
говорят
о
паразитных
(
вредных
)
связях
и
наводках
,
которые
приводят
к
образованию
электрических
каналов
утечки
информации
.
Основными
видами
паразитных
связей
в
схемах
радиоэлектронного
оборудования
(
РЭО
)
являются
емкостные
,
индуктивные
,
электромагнитные
,
электромеханические
связи
и
связи
через
источник
питания
и
заземления
РЭО
.
Паразитные
емкостные
связи
Паразитные
емкостные
связи
обусловлены
электрической
емкостью
,
образующейся
между
элементами
,
деталями
и
проводниками
схем
,
несущих
потенциал
сигнала
(
рис
.
7.1).
Так
как
сопротивление
емкости
,
создающей
паразитную
емкостную
связь
,
падает
с
ростом
частоты
(
X
c
= 1/
ω
C
),
проходящая
через
нее
энергия
с
повышением
частоты
уве
-
личивается
.
Поэтому
паразитная
емкостная
связь
может
привести
к
самовозбуждению
усилителя
на
частотах
,
превышающих
его
высшую
рабочую
частоту
.
Чем
больше
усиление
сигнала
между
цепями
и
каскадами
,
имеющими
емкостную
связь
,
тем
меньше
емкости
требуется
для
его
самовозбуждения
.
При
усилении
в
105
раз
(100
дБ
)
для
самовозбуждения
усилителя
звуковых
частот
иногда
достаточно
емкости
между
входной
и
выходной
цепями
порядка
0,01
пФ
.
Паразитные
индуктивные
связи
Паразитные
индуктивные
связи
обусловлены
наличием
взаимоиндукции
между
проводниками
и
деталями
РЭО
,
главным
образом
между
ее
трансформаторами
.
Пара
-
зитная
индуктивная
обратная
связь
между
трансформаторами
усилителя
—
например
,
между
входным
и
выходным
трансформаторами
, —
может
вызвать
режим
самовозбу
-
ждения
в
области
рабочих
частот
и
гармониках
.
Паразитные
связи
и
наводки
159
Рис
. 7.1.
Схема
возникновения
паразитной
емкостной
связи
Для
усилителей
с
малым
входным
напряжением
(
микрофонные
,
магнитофонные
и
др
.)
очень
опасна
индуктивная
связь
входного
трансформатора
с
источниками
перемен
-
ных
магнитных
полей
(
трансформаторы
питания
).
При
расположении
такого
источника
вблизи
от
входного
трансформатора
ЭДС
,
которая
наводится
на
вторичной
обмотке
трансформатора
средних
размеров
,
может
достигать
нескольких
милливольт
,
что
в
сотни
раз
превосходит
допустимое
значение
.
Значительно
слабее
паразитная
индуктивная
связь
проявляется
при
торроидальной
конструкции
входного
трансформатора
.
При
уменьшении
размеров
трансформатора
паразитная
индуктивная
связь
ослабляется
.
Паразитные
электромагнитные
связи
Паразитные
электромагнитные
связи
приводят
к
самовозбуждению
отдельных
каска
-
дов
звуковых
и
широкополосных
усилителей
на
частотах
порядка
десятков
и
сотен
мега
-
герц
.
Эти
связи
обычно
возникают
между
выводными
проводниками
усилительных
эле
-
ментов
,
образующими
колебательную
систему
с
распределенными
параметрами
и
резо
-
нансной
частотой
определенного
порядка
.
Паразитные
электромеханические
связи
Паразитные
электромеханические
связи
проявляются
в
устройствах
,
корпус
которых
имеет
механическую
связь
с
включенным
на
вход
усилителя
громкоговорителем
;
в
уси
-
лителях
расположенных
вблизи
от
громкоговорителя
,
а
также
в
усилителях
,
подвергаю
-
щихся
вибрации
(
сотрясения
).
Механические
колебания
диффузора
близкорасположен
-
ного
громкоговорителя
через
корпус
последнего
и
шасси
усилителя
,
а
также
через
воз
-
дух
передаются
усилительным
элементам
.
Вследствие
микрофонного
эффекта
эти
колебания
вызывают
в
цепях
усилителя
появление
переменной
составляющей
тока
,
соз
-
дающего
паразитную
обратную
связь
.
Транзисторы
почти
не
обладают
микрофонным
эффектом
,
поэтому
паразитная
элек
-
тромеханическая
связь
проявляется
в
основном
в
ламповых
усилителях
.
Паразитные
обратные
связи
через
источники
питания
Паразитные
обратные
связи
через
источники
питания
в
многокаскадном
усилителе
возникают
вследствие
того
,
что
источники
питания
имеют
внутреннее
сопротивление
.
160
Глава
7.
Классификация
электрических
каналов
утечки
информации
Так
,
например
,
ток
сигнала
I
вых
усилителя
(
рис
. 7.2),
проходя
через
источник
пита
-
ния
,
создает
на
внутреннем
сопротивлении
Z
н
последнего
падение
напряжения
U
,
рав
-
ное
I
вых
Z
н
.
Это
напряжение
подается
на
предыдущие
каскады
вместе
с
постоянной
со
-
ставляющей
напряжения
источника
питания
,
а
затем
через
элементы
межкаскадной
свя
-
зи
попадает
на
входы
усилительных
элементов
,
создавая
в
усилителях
паразитную
обратную
связь
.
В
зависимости
от
соотношения
фаз
паразитной
обратной
связи
и
полез
-
ного
сигнала
,
это
напряжение
может
увеличивать
напряжение
сигнала
и
(
при
достаточ
-
ной
глубине
)
привести
к
его
самовозбуждению
.
Рис
. 7.2.
Схема
возникновения
паразитной
связи
в
многокаскадном
усилителе
Опасный
сигнал
может
попасть
в
цепи
электрического
питания
,
создавая
каналы
утечки
информации
.
В
линию
электропитания
ВЧ
передается
за
счет
паразитных
емко
-
стей
трансформаторов
блоков
питания
(
рис
. 7.3).
Утечка
информации
по
цепям
заземления
Заземление
(
рис
. 7.4) —
это
устройство
,
состоящее
из
заземлителей
и
проводников
,
соединяющих
заземлители
с
электронными
и
электрическими
устройствами
,
приборами
и
т
.
д
.
Заземлителем
называют
проводник
или
группу
проводников
,
выполненных
из
проводящего
материала
и
находящихся
в
непосредственном
соприкосновении
с
грунтом
.
Заземлители
могут
быть
любой
формы
—
в
виде
трубы
,
стержня
,
полосы
,
листа
,
прово
-
локи
и
т
.
п
.
В
основном
они
выполняют
защитную
функцию
и
предназначаются
для
со
-
единения
с
землей
приборов
.
Рис
. 7.3.
Схема
утечки
информации
по
цепям
питания