电路设计抗干扰措施

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1、电路干扰设计措施大学生创新培训讲座杨忠孝主讲电路产生电磁干扰的要素干扰源干扰途径对电磁干扰敏感的电路电子电路抗干扰设计的依据抑制干扰源切断干扰途径保护敏感器件抑制干扰源常用的方法(1)消除线圈反向电动势的方法抑制干扰源常用的方法(2)消除接点火花的方法抑制干扰源常用的方法(3)减小电机电磁噪声的方法LI=L2=100μH、C1=C2=4700pF、C3＝0.01μF左右．C1、C2接电机外壳。注意电容、电感的引线要尽量短。抑制干扰源常用的方法(4)减小高频噪声对IC干扰的方法每个IC并接一个0.01～O.1μF的高频滤波电容抑制干扰源常用的方法(5

2、)PCB板的正确布线抑制干扰源常用的方法(6)消除可控硅干扰的方法一般C1=0.01μF、R1=100—300Ω左右。切断干扰传播路径按干扰传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类(1)消除电源噪声的方法切断干扰传播路径(2)与噪声源隔离的方法L1=1.3μH左右（为磁珠电感器）。也可用1OOΩ左右的电阻代替。C1=C2=1000pF左右切断干扰传播路径(3)晶振的正确安装切断干扰传播路径(4)电路板的合理分区设计PCB板时分区要合理，如强、弱信号，数字、模拟信号要分开。尽可能把干扰源(如电机、继电器等)与敏感器件(如单片机等芯片)远离。切断干扰传播

3、路径(5)数宇地与模拟地的分离切断干扰传播路径(6)功率器件的放置与接地大功率电路大功率电路切断干扰传播路径(7)关键连接线的处理在单片机I／o口或其它芯片输入输出端、电源线、电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件。如磁珠、磁环、电源滤波器、屏蔽罩、光电隔离器等。可显著提高电路的抗干扰性。提高敏感器件的抗干扰性能(1)减小关键相邻两线回路环面积提高敏感器件的抗干扰性能(2)设置较宽大的电源线和接地线布线时，电源线和地线要尽量粗，除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声。(3)闲置管脚的处理方法对于单片机的闲置管脚，不要悬空。可根据电气性能要求接地或接电源。

4、其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。（4）使用电源看门狗电路对单片机等重要芯片要使用电源监控及看门狗电路，对于一般芯片可接入去耦电容，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。提高敏感器件的抗干扰性能（5）尽量使用速度较低的芯片在能满足电路性能要求的前提下，尽量降低单片机的晶振频率和选用低速数字电路。（6）IC器件尽量直接焊接在电路板上，少用lC插座，增加芯片的抗干扰性能设计印刷电路板时，必须要考虑抗干扰问题。即使电路原理图设计正确，而由于印刷电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。单片机控制系统的抗干扰技术电磁干扰一般是以脉冲形式进

5、入单片机系统，渠道主要有三条：空间干扰(场干扰)，电磁信号通过空间辐射进入系统。过程通道干扰，干扰通过与系统相连的前向通道、后向通道及与其它系统的相互通道进入。供电系统干扰，电磁信号通过供电线路进入系统。一般情况下空间干扰在强度上远小于其它两种，故微机系统中应重点防止过程通道与供电系统的干扰。硬件措施光电隔离过压保护电路抗干扰电源配置去耦电容良好接地主要从系统硬件、软件和CPU上采取的软件措施单片机在输出信号时，外部干扰有可能使信号出错。如系统中单片机发出的驱动步进电机的信号经锁存器锁存后传送给驱动电路，锁存器对干扰非常敏感，当锁存线上出现干扰时，会盲目锁存

6、当前数据，而不管是否有效。因此应将锁存器与单片机安装在同一电路板上，使传输线上传送的是已经锁存好的控制信号。在软件上，最有效的方法就是重复输出同一个信号，只要重复周期尽可能短，锁存器接收到一个被干扰的错误信号后还来不及作出有效的反应，一个正确的输出信号又来到，就可以及时防止错误动作的产生。CPU抗干扰措施前面几项抗干扰措施是针对I/O通道，干扰还未作用到单片机本身，这时单片机还能正确无误地执行各种抗干扰程序，当干扰作用到单片机本身时（通过干扰三总线等），单片机将不能按正常状态执行程序，从而引起混乱。如何发现单片机受到干扰，如何拦截失去控制的程序流向，如何使系

7、统的损失减小，如何恢复系统的正常运行，这些就是CPU抗干扰需要解决的问题。人工复位对于失控的CPU，最简单的方法是使其复位，程序自动从0000H开始执行。为此只要在单片机的RESET端加上一个高电平信号，并持续10ms以上即可。掉电保护电网瞬间断电或电压突然下降将使微机系统陷入混乱状态，电网电压恢复正常后，微机系统难以恢复正常。对付这一类事故的有效方法就是掉电保护。掉电信号由硬件电路检测到，加到单片机的外部中断输入端。软件中断将掉电中断规定为高级中断，使系统及时对掉电作出反应。在掉电中断子程序中，首先进行现场保护，保存当时重要的状态参数，当电源恢复正常时，C

8、PU重新复位，恢复现场，继续未完成的工作。睡眠抗干扰