硬件抗干扰设计

关于硬件抗干扰设计第1页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt，di/dt减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。

第2页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三抑制干扰源的常用措施如下继电器线圈增加续流二极管在继电器接点两端并接火花抑制电路，减小电火花影响给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短电路板上每个IC要并接一个0.01μF～0.1μF去耦电容它可以滤掉来自电源的高频噪声。作为储能元件，它吸收或提供该集成电路内部三极管导通、截止引起的电流变化(di/dt)，从而降低系统噪声。

第3页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三用大容量的钽电容或聚脂电容而不用电解电容作电路充电的储能电容。因为电解电容分布电感较大，对高频无效。使用电解电容时要与高特性好的去耦电容成对使用第4页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三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所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰高频干扰噪声电源噪声所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰增加干扰源与敏感器件的距离用地线把它们隔离和在敏感器件上加屏蔽罩。

第5页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三切断干扰传播路径的常用措施电源:供电线路是干扰的主要来源，电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半,电源采用隔离变压器接入电网。次级加低通滤波器:吸收变压器产生的浪涌电压采用集成式直流稳压电源:因为有过流、过压、过热等保护。注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题第6页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三电路板合理分区:如强弱;数模信号;干扰源与敏感元件用地线把数字区与模拟区隔离，数字地与模拟地要分离，最后接于电源地光电、磁电、继电器隔离光电隔离在输入和输出通道上采用光电隔离器来进行信息传输是很有好处的，它将微机系统与各种传感器、开关、执行机构从电气上隔离开来，很大一部分干扰将被阻挡。第7页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘在单片机I/O口，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，可显著提高电路的抗干扰性能。第8页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三提高敏感器件的抗干扰性能

提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下：

布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声，见图12。

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。

第9页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源，也可设成输出逻辑1或逻辑0。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。

对单片机使用复位电源监控及看门狗电路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。

第10页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三过压保护电路在输入输出通道上应采用一过压保护电路，以防引入高电压，伤害微机系统。过压保护电路由限流电阻和稳压管组成，限流电阻选择要适宜，太大会引起信号衰减，太小起不到保护稳压管的作用。稳压管的选择也要适宜，其稳压值以略高于最高传送信号电