第9章 微机系统抗干扰技术

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1、第9章微机系统抗干扰技术9.1微机系统抗干扰设计9.1.1主要干扰源9.1.2电源干扰和接地干扰9.1.3I/O通道干扰9.1.4空间静电干扰9.1.5印刷电路板抗干扰设计9.1.6软件抗干扰设计9.2型式试验与电磁兼容9.2.1型式试验9.2.2电磁兼容9.2.1主要干扰源图9-1微机系统的主要干扰源9.2.2电源干扰和接地干扰1.电源干扰2.接地干扰3.微机电源和接地抗干扰设计隔离、滤波等4.电源隔离DC/DC模块(AC/DC模块)1.电源干扰任何电源及输电线路都存在内阻，正是这些内阻才引起了电源的噪声干扰。如果没有内阻存在，无论何种噪声都会被电源短路吸收，在线路中

2、不会建立任何干扰电压。2.接地干扰由于导线电阻，可能使电路中的两个接地点之间存在电压差，严重时可导致系统逻辑错误。接地是电路或系统正常工作的基本技术要求，因为电流需经过地线形成回路，而地线或接地平面总有一定的阻抗，该阻抗使两接地点间形成一定的电压，产生接地干扰。而恰当的接地方式可以给高频干扰信号形成低阻抗通路，从而抑制了干扰。3.微机电源和接地抗干扰设计采用交流稳压，防过压和欠压（UPS）；使用双隔离变压器，减小高频噪声在变压器的初级和次级线圈中的互感藕合；整流之后加多级滤波，加大、小电容（如在微机电源的引入端并入1000UF和0.1UF的电解电容）滤去不同频率的干扰；

3、采用进板处的分离稳压块，如7805、7905、7812等等；3.微机电源和接地抗干扰设计采用高抗干扰稳压电源电源监控、掉电保护及复位电路接地技术自恢复保险丝4.电源隔离DC/DC模块(AC/DC模块)隔离是抑制干扰耦合的一种技术措施，包括电路的空间隔离和电位隔离。空间隔离是减少电路间电磁耦合的最简单而有效的方法；电位隔离是指两个或多个系统的电路去耦，以及基准电位不同的系统互相绝缘，主要用于抑制电平相差较大的两回路间的耦合，例如信号回路与功率回路间的电路性耦合。DC/DC电源电源连接图保险熔断丝自恢复瞬态二级管压敏电阻大于额定值R=0小于则R=∞大电容输出滤波电容（大小各

4、1个）一．防止线间串扰措施1、强弱信号、高低频及交直流信号分开走线2、电源和信号分开走线3、经过噪声处理后的和未处理者分开4、传输线应尽量远离大功率器件5、传输线应尽量短二、双绞线传输对外磁场相邻的相反受干扰电流方向相反9.1.3I/O通道干扰9.1.4空间静电干扰抑制静电放电干扰的措施：1、CMOS器件输入引脚不能浮空，设法降低输入电阻，当用CMOS器件与长线连接时，应通过一个TTL缓冲门电路后再与长传输线相连；2、环境越干燥，越容易产生静电；3、机房地板应使用绝缘性差的材料；4、采用良好的接地。9.1.5印刷电路板抗干扰设计一、印制板的尺寸与器件二、布线三、去耦电容

5、的配置四、其他抗干扰措施五、散热设计9.1.6软件抗干扰设计一．数字滤波1、通过程序将明显不合理者剔除2、算术平均值法3、比较舍取法4、中值法5、一阶递推数字滤波法（Yn=aYn-1+bXn)6、加权平均法7、复合法软件抗干扰设计（续）二、控制失灵的软件对策1、软件冗余(算法冗余，变一次判断为实时循环）2、设置输出状态寄存器（实时输出）3、设自检程序软件抗干扰设计（续）三、程序跑飞1．减少中断及中断处理内容，随开随关（判断、清WDI和处理全部在主程序）2.设置监视跟踪定时器3.设置软件陷井4．开关信号加延时去抖判断5.通信中应加同步判断、数据校验等9.2型式试验与电磁兼

6、容主要内容9.2.1型式试验9.2.2电磁兼容9.2.1型式试验试验的分类试验分为型式试验、例行试验和研究性试验三类。1、型式试验（续）1）新产品定型、投入批量生产前进行全部项目的型式试验，包括外观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性试验、装车运行试验。型式试验（续1）2）经常生产的定型产品，每隔三年应进行外观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性试验。型式试验（

7、续2）3）不经常生产的定型产品，间隔三年或三年以上再生产时应进行外观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性试验。型式试验（续3）4）定型产品的结构、工艺、材料或生产厂家改变可能影响产品质量时，应进行外观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性试验中部分项目或全部项目的型式试验；型式试验（续4）5）定型产品用于其它型号机车时，应进行性能试