数字电子系统的抗干扰设计

数字电子系统的抗干扰设计摘要：主要描述了数字电子系统中不易解决的电源噪声干扰和传导干扰问题，并介绍了几种解决问题的途径和方法。关键词：电源；传导；干扰；抑制1引言每个电气工程师和电气工程技术人员都希望他所设计的设备工作可靠，不会被其它设备干扰，也不会干扰其它设备。但是，由于电气噪气和电磁干扰几乎无处不在，所以，我们设计的产品往往达不到这些目标。如果不能有效地解决这些问题，我们可能必须放弃这些项目或者采取修修补补的办法，这样一来既浪费了我们投资项目的所有时问、资金和努力，又可能使产品性能大打折扣。二：一般在工作的开始就必须将干扰措施设计成产品。这一般包含四个步骤的过程：(1)了解干扰的类型和来源干扰源：是指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述：du／dt，di／dt大的地方就是干扰源。如：继电器、雷电、电机、可控硅、高频时钟等都可能(2)在设计电路时尽量消除或减小这些干扰对系统的影响；(3)设计线路板、导线的结构尽量消除这些问题，必要时，使用干扰抑制器件；东(4昼)将拉系统树分成爱模块道调试陶，保鸣证每磨个子笨系统歌组装纳正确繁无误格、工械作正斑常，晋在进将行进将一步器组装虏前不吊会有尤任何粗问题橡。通民过一搞开始误就正迹确地真设计至系统哀，经哈常提击前完丧成任清务，仙成本朝也较系低。蠢干扰伶一般碰有电籍源噪栗声干逮扰、史空间译干扰煤(即躁场干摩扰)扎和传草导干犹扰。厉空间骄干扰亚都通遵过电广磁波丙辐射蚁窜人宝系统选；传咬导干木扰则暖通过休与系哭统相孟连接党的导旨线，占如，密以与仓前向拌通道奸和后绩向通渣道等央进人唉系统粮；电诚源噪乡声干纺扰有开过压绘、欠助压、选浪涌胖电压暴、尖肥峰电巾压等或。茎2.殿1抗炮干扰殖设计湿的位几个者原则鬼：悬即尽对可能破的减腔小干滴扰源唉的御du恒／染dt刮，卷di疯／亚dt辅。这冲是抗司干扰猪设计桌中最方优先芒考虑如和页最重悼要的悼原则赞，常宜常会苏起到笑事半太功倍灶的但效果固。减灾小干冲扰源姓的卸du电／滴dt行主要牙是通构过网在干原扰源福两端撕并联而电容祥来实究现。眨减小自干箭扰源忙的辱di嗽／胜dt央则是敲在干肿扰源单回路禾串联涨电步感或弯电阻发以及稻增加兆续流牧二极糕管来遍实现龙。税抑制辰干扰作源的超常用泊措施三如下捷：界①桌继电休器线丙圈增削加续乐流二增极管庸，消宁除断核开线剑圈时糕产生嚼的反口电动落势干翁扰。听仅粪加续各流二保极管赚会使选继电顶器的灯断开底时间犹滞后械，增共加稳恋压二捧极管涨后继省电器些在单昏位模时间腥内可第动作秋更多餐的次搁数。但②度在继必电器产接点觉两端幼并接盾火花旷抑资制电嗽路荐(稍一般拐是蔑RC灭串联侍电路际，电怕阻一色般剑选几肥K他到几浇十形K悉，电纺容选海0蹲．振01御ix耳F)锁，减捷小穗电火占花影邻响。助③评给电他机加睛滤波假电路警，注蝶意电锁容、飘电感葡引线乌要尽你量短的。掉④式电路永板上戒每个东Ic捎要并差接一箭个貌0选．丈01英ix愧F~链0感．慕1l拍xF旅高频乌电容敞，以喷减迷S祖IC垦对电测源的蚊影响凑。高农频电壶容的曾布线梨，连鹅线应酿靠妙近电蝴源端优并尽诊量粗纺短，姿否则乞，等围于增裁大研了电颗容的浙等效片串联且电阻稳，会殃影响泼滤波兵效果。盲⑤乒布线部时避比免蝶90候度折寨线，呀减少底高频宁噪声沃发射庙。哨⑥蜓可控衰硅两链端并乡接住RC锻抑制筛电路国，猛减小镰可控研硅产目生的淡噪声厅(罪这个料噪声栽严重逐时会国把可杯控硅猫击穿润的衣)陵。煌2.竹2切遣断传镜播途沟径肉：案按干宫扰的监传播溜路径好可分恳为传绸导干殊扰和以辐射晒干扰痛两类幕。所扣谓传已导干更扰是孔指航通过革导线写传播衔到敏课感器自件的决干扰飘。高坛频谊干扰挖噪声蜡和有悔用信度号的碗频带谅不同栽，可蚁以剧通过其在导愿线上咱增加屡滤波馋器的戒方法锯切断占高频垒干扰浊噪声屠的传盆播，督有时派也可自加隔挂离刑光耦饮来解惕决。耗电源什噪声克的危臂害最桶大，云要笛特别休注意泽处理阴。所畅谓辐第射干军扰是攀指通融过嫩空间灶辐射壤传播湾到敏伯感器竖件的图干扰趋。一魂般桨解决挠方法纳是增达加干税扰源薯与敏祸感器慕件的播距离帖，用振地线轧把它畜们隔裕离和垮在敏柄感器却件停上加咽蔽罩枝。游2.健3提逮高系杨统本乔身的珍抗干姥扰能崭力，雅降低描系统片对噪软声的柏敏感析程度锈。颠三得数字系电路锤的硬摊件抗伤干扰吃措施疤：礼1晶．器萄件使麦用时愚的抗做干扰影措施迹器件标的选揪择：臭对于诊数字耽集成匠电路统，通弯常噪俗声容奉限惠越高抄，传氏输延来时越天大，叹其抗驰干扰迟性能殖越好甲，因猎此，慕CM处OS显要比全1v脑rL鬼集成岭电路叼的抗挑干扰晒性能虹好。昏负载叛的控志制：每当某钞种集农成电偿路输润出所执带的拼负载深电路茫超过米规定逼的扇狠出时流，会闯使电站路输祖出的帜高电郑平值激降低啊，低臂电平最值升抄高，欠从而式导致模电路开的噪前声容腿限降勒低，然容易澡受干染扰影廉响。骨所以羞在器袖件使饿用时答应注询意控瓶制电沈路的径输出式负载隔不要产超过括所规满定的束扇出北，并庙应尽毙量留姻有余会地。熊空端话的处惠理：派对于姓不用币的集毒成电布路输幅入和饿控制西端，羽容易裳通过省分布烛电容解进入五端子勺对电哀路产千生干馅扰。且因此益，不握用的菠输入扭和控睛制端撞应接日上合贿适的投逻辑描电平撕。郊2漏．电外路设惩计时掀的抗及干扰本措施疲电路钟状态瓜转换愤引起朗的振奏荡及会其抑究制：涌通常特1v竹rL骆和宰CM品OS千电路尊在状塌态转托换瞬职间，面会成虏为一吨个具名有很差高增洪益的陡放大厉器。刺当输蠢入波挣形在貌阀值只附近企有缓彩慢变眠化或火很小盗波动董时，尼就会季被放创大，勾使输服出波泛形的亲沿产乏生公很大适振荡榜。这敲种振希荡造摩成下骆级电拆路的贼误触脚发。闹抑制衔这种旁干扰失的办学法有惯两种惰，一扮是对食输入只波形执前后敲沿时剧间较馋长的稠信号秆应加症一级宽斯密喘特电痒路整闹形，熊将输附入波娇形的钱前后晒沿变闷陡；讨二是葱避免难利用割微分戏电路掉直接振产生遵脉冲彻作触昆发信显号。宰电路肃延迟验不同影引起熟的毛拍刺及厅其消犹除：肉由于请信号附经各郑支路娃传输伸的延坑时不钻同，误逻辑启运算钳后会自产生童“裳毛壤刺湿”皆，形父成干临扰。悼可以圣在电爪路中赔采用纱滤波薄、时份间选欣通预和同蜜步逻槽辑控谎制等冰方法朝来消丈除。秧①野滤波须法，勤由于册“罚毛份刺丸”为干扰尼的频握率较固高，顽脉宽圈要比印信号别脉宽撞窄得队多，附所笛以利惭用荐RC短积分造电路若可有呼效地跳将脉设宽较剧窄的绝毛刺摧滤喉除。计②着时间芒选通垂法，王即是沾采用妈延迟美电路府，单慢稳或姥双稳辆电路客构成香时间赌选通霞电路崖，对脊输入余有用逮波形鞋进行折抽样渴来消伞除煮“宫毛刺洋”阶干扰缺。段③巧同步造控制唇法，蜂采用避同步必时序赴，唉使电管路状默态的雹翻转逃由一危个脉中冲触阅发，止从而晨避免捆电路定因传题输延否迟不久同而志产生趣的砌“外毛刺餐”示。泪总线域切换啊控制挤引起助的浮予动及敢其克艰服：逆在微抓处理樱机及山类似还数字端电路炼中，脉当数嫂据喜DA冶成和数幅据句DB缴分别色通过味总线衬驱动坝器洗A洒和驴B别上数虫据总废线时仔，往误往因霞驱动凭器色A妄和靠B创的控毅制信候号疯CA评、彻CB以在逻膊辑上醒反相像(恩存在物一虎个门迟延时属的切潮换时违差拴)热或存扶在明庄显的马切换累时差信，这铲样，醒控制暗信号眠CA济变高靠时，全控制讨信号植CB念还没错变低巷(跨或优者相晒反吓)坚，于异是造腔成驱巨动器漂A卡、僻B型都为裳三态莲，从图而在细这庆个瞬惠间总叨线呈爷高阻旅，容算易耦摔合干婚扰或央处于大不稳球定的践浮动段状态症。克隶服这桑种现踢象，勿除了叮要求故控制烤信号水切换乌时间犁严格打外，阁通常功可在像总线作上加匠所谓种的吊异高电硬阻，逼即在办总线圣到饼电源洒之间序加接千电阻盆（3座～1当0K教Q）航，使屡总线线在控饮制信松号切沾换瞬公间处胸于稳旧定的吐高电贷位，纤从而早增强永总线艘的抗怪干扰川能力轧。驻3百．印于制板捞设计觉时的站抗干券扰措客施形在印挪制板同上，境由于灰用作锤电路畅电源唯线、早地线历和信轿号惰线的逝印制杠线条箩具有六一定赢的阻训抗，皱电源摧线上葱会因障电路昏状态扑改变拐而产偶生脉香动干白扰；酒地线糟上会宋造成录电路菠间的栗公共参阻抗餐耦合剃；信斤号线摘之间奸因电册容耦漆合腿(天静电扛感应逢)诞和电得感耦杯合敢(鹊电磁滚感应龙)饼造成眉串扰活；稍提长一狼些的习印制亭线还此会对朽高速妹电路诞产生反反射劳干扰知等。洪(1拣)脖电源瞎线路乌的脉贡动干牺扰与悲去耦吊措施铺要有杀效地墨抑制抵脉动乡干扰燕及其雀耦合覆，措偷施是劲加去徐耦电雷容。额去耦猫电容度分两众种，探即印帜制板搅的去钢耦电镰容和轰芯片绒的去俗耦电拣容。伍前者富加在睛每块丙印制沈板的屡电源半输入但端与要地之偏间，运作用庙是抑敏制板猫之间笑的脉甚动干招扰传桐导。脏一常般采歇用级(1嫌0革～弹10报0t洗~)今的电蜡解电姐容，版在高尤频或因高速抵电颈路中茅，还蜓应在项电解丙电容蔽上并拼联一誉个拳0围．课1v资t向的小交电容鸟，摩这是狂因为更电解治电容保有内币部电至感难帝以滤裙除高伙频。吊后者贺加在车每块诉或每四隔几不块集粒成电园路的询电源而与地翅之间茅，其淋作用忌是向躁芯片腥提供毫瞬时钱突变魂电流饶。一算般用扬(0侵．旧00破1奥～谅0不．揭1v计t)摧的云辅母或乖陶瓷膀电容越。需晌要指哥出，绝芯片虏去耦咏电榨容的病接法拾十分吼重要厕，正唇确的猪接法牛应使甜去耦泽电容若和芯服片所辞包围难的面曾积保套持最挺小，极否则读起不受了去满耦作捏用。冻(2扛)P拉CB翅电路址板设省计抗想干扰为措施弱印刷骆板图军设计况中应咏注意酱下列僻几点残：从枣焊接址面看撤，组谱件的棕排列叔方位漂尽可厘能保背持与鸦原理匙图相神一致碌，布尤线方剥向最锹好与缝电路讯图走放线方崇向相坐一致搏，便叉于生那产中姿的检谣查，源调试味及检拼修；行各组腰件排带列、途分布伴要合梅理和侮均匀砍，房力求避整齐副、结届构严深谨的目工艺店要求袍；电阔阻、恨二极品管的揉放喂置方狡式分铸为平吨放与耽竖放丑两种垦。筛四:国一些必常见麻的干脏扰及渗抗干叙扰措梁施：及1石空间焦干扰死的产蜂生及财抗干杏扰措推施桂在数房字电伪子系怀统(化如，领计算货机和旱利用削微处窑理器两的设剑备)幻中，旬数据网快速材传输习和处拦理产须生的壤信号绸有很帅高的弹重复序频率蛙和脉攻冲上泽升时胞间，赏因此时，高糠频谐肿波非行常显增著，烧短导神线和岸电缆绪以及超印制留电路钢上的缸导体贩都是扇有效蚊的辐乘射体戴；另张外，挣被控秩功率蛛器件谣也产川生能育量较焦大的材空问僵干扰叛；其风它设鹅备产固生的榆电磁猫辐射游作用话于电惰缆以纠及印乏制电星路上党的导粥体也奥可产众生干饶扰。府不过晋空问驳干扰您可用锁良好骗的屏厅蔽与搜正确供接地差、高帅频滤注波加声以解闷决，爆故数扩字电吓子系形统中莫应重漂点防团止供辞电系术统与通过程肺通道沿的干威扰.超2遥供电漆系统惩的电怠源干塌扰及臭抗干极扰措雾施忆任何推电源稿及输填电线慕路都昨存在脆内阻名，正真是这度些内星阻才削引起款了电检源的播噪声毫干扰斥。如昆果没寻有内发阻存阀在，捉无论愈何种孕噪声超都会埋被电圆源短台路吸渣收，恨在线嗽路中单不会吼建立吉起任杰何干女扰电纠压。盈数字劳电子奸系统却中最丽重要钳、并备且危摘害最屡严重拢的干余扰来颂源于旺电源迁的污排染。饱随着言大工崇业迅饱速发辆展，帅电源泳污染吐问题娱13摆趋严波重。宅经对墙电源服检测表发现田，在篇某些捡大功四率耗困电设手备的根电网忽中，更经常熟可以础检测访到在亦50第周正这弦波燕上叠呆加有猜很多港N多雅伏的捞尖峰买电压局。过烈压、纤欠压铺、停坐电的惠危害借是显是而易捆见的避，轻写则使元系统日运行诱异常晒，重党则损稠坏系饺统。关解决属的办暮法是械电源评中加忘人交抄流稳泽压器咸，用尝来保锯证供维电的痰稳定竿性，或防止纠电源狮系统名的过掠压与在欠压除，有搜利于丽提高回整个家系统简的可畏靠性饲。对权付暂剪短时挡间的芝停电牲则配领置不汽问断缝电源拖UP稀S。节浪涌念与下砌陷电盟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