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PCB 抑制干扰源

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发表于 2020-7-4 16:52:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

; r, B. G& j0 h2 l) i' t& U
" O( X6 F6 o4 _7 \/ F4 {1
9 s8 }. |  a9 g* x& z, s3 _抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。 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。 8 h+ G& a0 Q: X# {! p: C6 p" ~& L8 D
  {& M- Y- A7 n% p9 x6 F

2 x' y- r7 N, m8 o( H1 {% P抑制干扰源的常用措施如下: , o3 P% B2 \& R% C
(1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加 续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可 动作更多的次数。 ' Z# t  G/ {/ F/ B% R% |; `7 a& ^

( k0 r/ p5 a$ C/ l. H& c- o* y, O2 T( h/ \4 u; x
(2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K 到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响。   H4 z  S/ V% b* T8 J

6 X1 b* j% J7 U2 x
5 H# h8 R1 U. ]3 P7 Y# k/ G% }) j(3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。 - U3 U. q1 q( ~' E! G$ P/ A
' w* B. R% T: i9 j2 a

# V# k5 j% a) _* ](4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的 影响。注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电 容的等效串联电阻,会影响滤波效果。
* y7 Y2 s: _$ H* M1 j
4 V) [3 `, F) x
8 T* I! u, ^+ Y( M. P(5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。 : K- E# }% `6 i# v9 h8 b& o) ]

) n0 z4 s9 }, U9 A; ]' C% F7 E
4 l" Y9 t1 h" T(6)可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能 会把可控硅击穿的)。
8 l& F* p5 k- t4 m" I5 K' d( W% I9 m4 `+ m# r5 `$ A! r

" |+ Z+ w# E: a+ W2 按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。 5 M* ?4 C1 Q. x6 F
所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和 有用信号的频带不同,可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰 噪声的传播,有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大,要特别 注意处理。所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般 的解决方法是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 蔽罩。
% z  q2 [" g/ i/ J1 t3 m: x( |5 ?9 J$ a' H+ v, @3 r

6 P- p: J% y7 M. F9 L5 a( ~% k切断干扰传播路径的常用措施如下:
# b2 B# F% E/ p5 h& z9 R# C0 v(1)充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好,整个电路的抗干扰就 解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路 或稳压器,以减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容 组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
6 |  f& ]2 F2 [( o" p- e( p7 \
( ^0 k' x* g0 k* ?  D8 x" y" L; q) q
2 @# a3 X2 N* y+ O* [' X  |0 u(2)如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之 间应加隔离(增加π形滤波电路)。 控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之 间应加隔离(增加π形滤波电路)。
$ Q6 H! a2 q: t7 V" {, z4 p/ q4 p5 C4 ^5 q1 e& ]. P% A

& Z/ \. m3 u% R& I5 U(3)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。 ! y# b* `) T4 H4 V
. K4 q, a2 {5 }% N, q7 e

3 S2 A4 g0 X. N* k! ](4)电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离。
" n0 ]$ f4 {5 X+ m5 }! p- u  x5 ^- q# t, ]3 b; C1 w: {
; s3 C2 P- J% S8 b
(5)用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,最后在一 点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片 引脚排列时已考虑此要求。
% g; A$ g' ]; N9 z1 S* {- K/ P& @/ A' ^5 i0 E$ d+ i
" [, C  c) m' c
(6)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。 / {8 x) z3 n8 v

8 S/ e* Y0 r: L4 d- V- N7 ?. g  y" w* y5 T: n) E2 x
(7)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。/ [$ J% Q& d8 d+ {* B; I

  M/ L0 R- Q; D8 `: p! }8 _
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