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单片机系统中硬件抗干扰设计

wilton_gao  发表于 2008/10/27 14:14:33      1268 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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一个好的电路设计,应在设计过程中充分考虑抗干扰性的要求。分析系统中可能引起干扰的部件,采取必要的硬件抗干扰措施,抑制干扰源、切断干扰传播途径。 

  1 抑制干扰源常用措施

  给继电器线圈增加续流二极管,消除断电时产生的反电动势。

  在继电器接点两端并接火花抑制电路,(一般为RC串联电路,电阻一般为几~几十kΩ,电容为0.01μF)减小电火花影响。

  给电机加滤波电路,注意电容、电感连线要尽量靠近电机。

  电路板上每个IC要并接一个0.01~0.1μF高频电容,减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线应靠近电源端,并尽量短,否则等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果。

  避免90°折线,减小高频噪声发射。

  在可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅噪声。

  2 切断干扰传播途径措施

  充分考虑电源对单片机的影响。给单片机电源加滤波电路,减小电源噪声对单片机的干扰。

  若用单片机的I/O口来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加Ⅱ形滤波电路,或进行光电隔离。

  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

  电路板合理分区,如数字信号、模拟信号尽可能使干扰源与敏感器件远离。

  用地线将数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地分离,最后接在一点接于电源地。

  单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互之间的干扰。

  在单片机I/O口、电源线、电路板连线等关键地方使用抗干扰元件,如磁环、电源滤波器、屏蔽罩等。3.3 提高敏感器件的抗干扰性能

  提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件考虑尽量减小对干扰噪声的拾取,以及从不正常状态尽快恢复的方法。常用措施:

  布线时尽量减少回路面积,降低感应噪声;  

  布线时电源线与地线尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声;

  对单片机的闲置I/O,不能悬空,应接地或电源,其他IC的闲置口一样;

  满足要求的前提下,尽量降低单片机晶振和选用低速数字电路;

  IC器件尽量直接焊在电路板上,少用IC座。

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