伺服控制电路的电磁兼容设计

1、伺服控制电路的电磁兼容设计 在小型化的需求下，通常将囫囵控制电路集成在一块电路板上，电路板密度较高。假如设计不当，电路板会产生很大的噪声，影响到伺服控制精度，严峻的甚至不能实现控制目的。在电气伺服控制系统中，控制电路板的噪声也成为影响控制精度的一个重要因素。因此设计好电路板的电磁兼容性，减小电路中的噪声也成了电路设计时必需考虑的问题。本文从模数电路的衔接、地和电源的处理、以及驱动电路设计等几个方面研究了伺服控制电路中一些电磁兼容性设计的办法，并通过试验验证了文种办法的有效性。 伺服控制电路板的电磁兼容设计在伺服控制电路中，传感器检测到的信号是模拟信号，主控制器和执行机构接收的则都是数字信号，电

2、路分为模拟和数字两部分。假如设计不当，和数字电路之间，模拟电路自身以及数字电路自身都会浮现噪声串扰的状况，会影响到控制精度。如何设计电路中的电磁兼容性，减小电路中的噪声是提高控制精度的一个重要环节。下面从几个方面研究伺服控制电路电磁兼容性设计的一些办法，以减小电路中的噪声，避开噪声串扰的状况。模拟电路和数字电路之间的衔接因为信号的性质，数字电路的频率高，模拟电路的敏感度较强。在模拟电路中，因为传感器检测到的通常为小信号，需要经过放大，微小的噪声都会引起输出信号的严峻失真。在数字电路中，ttl噪声容限为0.4v0.6v，cmos噪声容限为vcc的0.30.45，因此数字电路具有较强的抗干扰能力。

3、数、模之间的大多数干扰是通过电源和地产生的，其中地线产生的噪声干扰最大。对于信号线来说，高频的信号线应当尽可能的远离敏感的模拟电路器件。对于电源线，数字电源和模拟电源尽可能分开提供。对于地线来说，囫囵pcb板对外界惟独一个结点，所以必需在pcb板内部处理数、模共地的问题。在pcb板内部，为了避开数字地上的噪声对模拟地产生干扰，通常将数字地和模拟地分开，它们之间互不相连，只在pcb与外界衔接的接口处有一点短接。为了避开数字地上的高频噪声传送到模拟地上，短接通过磁珠衔接。磁珠可以将通过其的高频噪声汲取并且转化成热能散发，有效的避开了将高频噪声反射回去或者传输过去。试验证实，选用通频带和阻抗合适的磁

4、珠和挺直单点衔接相比，模拟地上的噪声减小了很大一部分。电源噪声和地噪声的处理假如状况允许，pcb板尽量用法多层板，用地平面代替地线，电源平面代替电源线，电源平面和地平面要尽量相邻，削减环路面积。在必需用法电源线和地线的时候，要尽量加宽电源线和地线。伺服控制电路中通常用法稳压模块或者来提供直流电源。为了减小直流电源中的沟通噪声对元器件产生干扰，在电子元器件电源的输入端和地之间接旁路滤波。为了保证滤波效果，通常用法两个容值相差100倍的电容并联作为旁路电容。这是为了避开在高速电路中，因为引线产生，与电容发生谐振，造成旁路电容失效的状况。普通电路中常用法10u和0.1u的电容作为旁路电容。旁路电容要

5、尽可能的临近元器件的电源输入端，越临近电源输入端滤波效果越好。a/d转换器用法时的布线技巧a/d转换器中同时包括了数字部分和模拟部分，采样/保持、数模转换器的大部分都是模拟的，电路的其余部分是数字的，因此，转换器所需的大部分都用于内部模拟电路，数字电路只需要很少的电流。转换器可能有多个电源和地引脚。由于引脚标号分为数字和模拟两种，所以引脚名常常会引起误会。其实这些标号并非刻意描述转换器到pcb的衔接，而是确定了数字和模拟电流如何流出芯片。因此为了避开数字电路噪声对模拟部分的干扰，通常在模拟平面上衔接a/d转换器的全部电源和地引脚。通常从a/d转换器引出两种地引脚：agnd和dgnd。当对a/d转换器举行布线时，agnd和dgnd都应当衔接到低噪声的模拟地平面上。模拟和数字电源也应当衔接到模拟电源平面或者起码衔接到模拟电源线，在每个电源引脚接适当的旁路电容，且二者尽可能地逼近。与输入信号有关的com引脚或in引脚应当尽量逼近信号地衔接。对于高辨别率的逐次靠近型a/d转换器（16位以上），在将这些器件与单片机相连时，尽管这些类型的转换器通常在数字输出侧有内部双缓冲器，还是要用法外部的三态输出