第9章 微机系统抗干扰技术.ppt

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 9.1.3 I/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

2、在，无论何种噪声都会被电源短路吸收，在线路中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0.1U

3、F的电解电容）滤去不同频率的干扰； 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

4、=0 小于则R=,大电容,输出滤波电容（大小各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,9.1.3 I/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

5、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

6、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

7、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，应进行性能试验和浪涌保护检验。 进行型式试验的样品应从例行试验合格的产品中抽取，抽样规则按国家标准GB 2828和GB 2829规定，样品数量不应少于2台。,型式试验（续5）,规定的型式试验项目在全部样品上都合格时，该批产品合格；样品中不合格项目超过一种时，该批产品不合格；样品中不合格项目不超过一种时，允许进行一次性修改，然后重新试验原不合格项目，若再有任何不合格品，则该批产品不合格。 型式试验全部项目应在同一次抽样的样品上进行。,9.