電路設(shè)計(jì)抗干擾措施

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1、電路干擾設(shè)計(jì)措施大學(xué)生創(chuàng)新培訓(xùn)講座楊忠孝主講電路產(chǎn)生電磁干擾的要素干擾源干擾途徑對(duì)電磁干擾敏感的電路電子電路抗干擾設(shè)計(jì)的依據(jù)抑制干擾源切斷干擾途徑保護(hù)敏感器件?抑制干擾源常用的方法(1)消除線圈反向電動(dòng)勢(shì)的方法?抑制干擾源常用的方法(2)消除接點(diǎn)火花的方法?抑制干擾源常用的方法(3)減小電機(jī)電磁噪聲的方法LI=L2=100μH、C1=C2=4700pF、C3＝0.01μF左右．C1、C2接電機(jī)外殼。注意電容、電感的引線要盡量短。?抑制干擾源常用的方法(4)減小高頻噪聲對(duì)IC干擾的方法每個(gè)IC并接一個(gè)0.01～O.1μF的高頻濾波電容?抑制干擾源常用的方法(5

2、)PCB板的正確布線?抑制干擾源常用的方法(6)消除可控硅干擾的方法一般C1=0.01μF、R1=100—300Ω左右。?切斷干擾傳播路徑按干擾傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類(1)消除電源噪聲的方法?切斷干擾傳播路徑(2)與噪聲源隔離的方法L1=1.3μH左右（為磁珠電感器）。也可用1OOΩ左右的電阻代替。C1=C2=1000pF左右?切斷干擾傳播路徑(3)晶振的正確安裝?切斷干擾傳播路徑(4)電路板的合理分區(qū)設(shè)計(jì)PCB板時(shí)分區(qū)要合理，如強(qiáng)、弱信號(hào)，數(shù)字、模擬信號(hào)要分開。盡可能把干擾源(如電機(jī)、繼電器等)與敏感器件(如單片機(jī)等芯片)遠(yuǎn)離。?切斷干擾傳播

3、路徑(5)數(shù)宇地與模擬地的分離?切斷干擾傳播路徑(6)功率器件的放置與接地大功率電路大功率電路?切斷干擾傳播路徑(7)關(guān)鍵連接線的處理在單片機(jī)I／o口或其它芯片輸入輸出端、電源線、電路板連接線等關(guān)鍵地方使用抗干擾元件。如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器、屏蔽罩、光電隔離器等?？娠@著提高電路的抗干擾性。?提高敏感器件的抗干擾性能(1)減小關(guān)鍵相鄰兩線回路環(huán)面積?提高敏感器件的抗干擾性能(2)設(shè)置較寬大的電源線和接地線布線時(shí)，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)閑置管腳的處理方法對(duì)于單片機(jī)的閑置管腳，不要懸空?？筛鶕?jù)電氣性能要求接地或接電源。

4、其它IC的閑置端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。（4）使用電源看門狗電路對(duì)單片機(jī)等重要芯片要使用電源監(jiān)控及看門狗電路，對(duì)于一般芯片可接入去耦電容，可大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。?提高敏感器件的抗干擾性能（5）盡量使用速度較低的芯片在能滿足電路性能要求的前提下，盡量降低單片機(jī)的晶振頻率和選用低速數(shù)字電路。（6）IC器件盡量直接焊接在電路板上，少用lC插座，增加芯片的抗干擾性能設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，必須要考慮抗干擾問題。即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確，而由于印刷電路板設(shè)計(jì)不當(dāng)，也會(huì)對(duì)電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。單片機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)電磁干擾一般是以脈沖形式進(jìn)

5、入單片機(jī)系統(tǒng)，渠道主要有三條：空間干擾(場(chǎng)干擾)，電磁信號(hào)通過空間輻射進(jìn)入系統(tǒng)。過程通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相連的前向通道、后向通道及與其它系統(tǒng)的相互通道進(jìn)入。供電系統(tǒng)干擾，電磁信號(hào)通過供電線路進(jìn)入系統(tǒng)。一般情況下空間干擾在強(qiáng)度上遠(yuǎn)小于其它兩種，故微機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)重點(diǎn)防止過程通道與供電系統(tǒng)的干擾。硬件措施光電隔離過壓保護(hù)電路抗干擾電源配置去耦電容良好接地主要從系統(tǒng)硬件、軟件和CPU上采取的軟件措施單片機(jī)在輸出信號(hào)時(shí)，外部干擾有可能使信號(hào)出錯(cuò)。如系統(tǒng)中單片機(jī)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的信號(hào)經(jīng)鎖存器鎖存后傳送給驅(qū)動(dòng)電路，鎖存器對(duì)干擾非常敏感，當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時(shí)，會(huì)盲目鎖存

6、當(dāng)前數(shù)據(jù)，而不管是否有效。因此應(yīng)將鎖存器與單片機(jī)安裝在同一電路板上，使傳輸線上傳送的是已經(jīng)鎖存好的控制信號(hào)。在軟件上，最有效的方法就是重復(fù)輸出同一個(gè)信號(hào)，只要重復(fù)周期盡可能短，鎖存器接收到一個(gè)被干擾的錯(cuò)誤信號(hào)后還來不及作出有效的反應(yīng)，一個(gè)正確的輸出信號(hào)又來到，就可以及時(shí)防止錯(cuò)誤動(dòng)作的產(chǎn)生。CPU抗干擾措施前面幾項(xiàng)抗干擾措施是針對(duì)I/O通道，干擾還未作用到單片機(jī)本身，這時(shí)單片機(jī)還能正確無誤地執(zhí)行各種抗干擾程序，當(dāng)干擾作用到單片機(jī)本身時(shí)（通過干擾三總線等），單片機(jī)將不能按正常狀態(tài)執(zhí)行程序，從而引起混亂。如何發(fā)現(xiàn)單片機(jī)受到干擾，如何攔截失去控制的程序流向，如何使系

7、統(tǒng)的損失減小，如何恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這些就是CPU抗干擾需要解決的問題。人工復(fù)位對(duì)于失控的CPU，最簡(jiǎn)單的方法是使其復(fù)位，程序自動(dòng)從0000H開始執(zhí)行。為此只要在單片機(jī)的RESET端加上一個(gè)高電平信號(hào)，并持續(xù)10ms以上即可。掉電保護(hù)電網(wǎng)瞬間斷電或電壓突然下降將使微機(jī)系統(tǒng)陷入混亂狀態(tài)，電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后，微機(jī)系統(tǒng)難以恢復(fù)正常。對(duì)付這一類事故的有效方法就是掉電保護(hù)。掉電信號(hào)由硬件電路檢測(cè)到，加到單片機(jī)的外部中斷輸入端。軟件中斷將掉電中斷規(guī)定為高級(jí)中斷，使系統(tǒng)及時(shí)對(duì)掉電作出反應(yīng)。在掉電中斷子程序中，首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，保存當(dāng)時(shí)重要的狀態(tài)參數(shù)，當(dāng)電源恢復(fù)正常時(shí)，C

8、PU重新復(fù)位，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，繼續(xù)未完成的工作。睡眠抗干擾