數(shù)字電路系統(tǒng)設計中抗干擾的方法

1、數(shù)字電路系統(tǒng)設計中抗干擾的方法 簡介：在系統(tǒng)設計中，為了少走彎路和節(jié)約時光，應充分考慮并滿足抗干擾性的要求，避開在設計完成后再去舉行抗干擾的補救措施。以下是一些抗干擾的技巧。 形成干擾的基本要素有三個：(1)干擾源，指產(chǎn)生干擾的元件、設備或信號，用數(shù)學語言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干擾源。如：雷電、電機、高頻時鐘等都可能成為干擾源。(2)傳揚路徑，指干擾從干擾源傳揚到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳 播路徑是通過導線的傳導和空間的輻射。(3)敏感器件，指簡單被干擾的對象。如：a/d、d/a變換器，數(shù)字ic， 弱信號等?？垢蓴_設計的基本原則是：抑制干擾源，切斷干擾傳揚路徑，

2、提高敏感器件的 抗干擾性能。1 抑制干擾源 抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/dt，di/dt。這是抗干擾設計中最優(yōu) 先考慮和最重要的原則，經(jīng)常會起到事半功倍的效果。 減小干擾源的du/dt主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)來實現(xiàn)。減小干擾源的 di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)或以及增強續(xù)流來實現(xiàn)。抑制干擾源的常用措施如下：(1)繼電器線圈增強續(xù)流二極管，消退斷開線圈時產(chǎn)生的反電動勢干擾。僅加 續(xù)流二極管會使繼電器的斷開時光滯后，增強穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時光內(nèi)可 動作更多的次數(shù)。(2)在繼電器接點兩端并接火花抑制(普通是rc串聯(lián)電路，電阻普通選幾k 到幾十k，電容選0.01uf)，減小電火花影

3、響。(3)給電機加濾波電路，注重電容、電感引線要盡量短。(4)電路板上每個ic要并接一個0.01f0.1f高頻電容，以減小ic對電源的 影響。注重高頻電容的布線，連線應逼近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電 容的等效串聯(lián)電阻，會影響濾波效果。(5)布線時避開90度折線，削減高頻噪聲放射。(6)可控硅兩端并接rc抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲(這個噪聲嚴峻時可能 會把可控硅擊穿的)。按干擾的傳揚路徑可分為傳導干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導干擾是指通過導線傳揚到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和 實用信號的頻帶不同，可以通過在導線上增強的辦法切斷高頻干擾 噪聲的傳揚，有時也可加隔離光耦來解決。電源噪聲

4、的危害最大，要特殊 注重處理。所謂輻射干擾是指通過空間輻射傳揚到敏感器件的干擾。普通 的解決辦法是增強干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離和在敏感 器件上加蔽罩。切斷干擾傳揚路徑的常用措施如下：(1)充分考慮電源對單片機的影響。電源做得好，囫圇電路的抗干擾就 解決了一大半。許多單片機對電源噪聲很敏感,要給單片機電源加濾波電路 或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對單片機的干擾。比如，可以利用磁珠和電容 組成形濾波電路，固然條件要求不高時也可用100電阻代替磁珠。(2)假如單片機的i/o口用來控制電機等噪聲器件，在i/o口與噪聲源之 間應加隔離(增強形濾波電路)。 控制電機等噪聲器件，在i/o口與噪聲源

5、之 間應加隔離(增強形濾波電路)。(3)注重晶振布線。晶振與單片機引腳盡量逼近，用地線把時鐘區(qū)隔離 起來，晶振外殼接地并固定。此措施可解決許多疑難問題。(4)電路板合理分區(qū)，如強、弱信號，數(shù)字、模擬信號。盡可能把干擾源(如電機，繼電器)與敏感元件(如單片機)遠離。(5)用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)隔離，數(shù)字地與模擬地要分別，最后在一 點接于電源地。a/d、d/a芯片布線也以此為原則，廠家分配a/d、d/a芯片 引腳羅列時已考慮此要求。(6)單片機和大功率器件的地線要單獨接地，以減小互相干擾。 大功率 器件盡可能放在電路板邊緣。(7)在單片機i/o口，電源線，電路板銜接線等關(guān)鍵地方用法抗干擾元件 如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器，屏蔽罩，可顯著提高電路的抗干擾性能。2 提高敏感器件的抗干擾性能 提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量削減對干擾噪聲 的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡快復原的辦法。提高敏感器件抗干擾性能的常用措施如下：(1)布線時盡量削減回路環(huán)的面積，以降低感應噪聲。(2)布線時，電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦合噪聲。(3)對于單片機閑置的i/o口，不要懸空，要接地或接電源。其它ic的閑置 端在不轉(zhuǎn)變系統(tǒng)規(guī)律的狀況下接地或接電源。(4)對單片機用法電源監(jiān)控及電路，如：imp809，imp706，imp813， x25043，x25