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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

1 {1 U8 M; N1 G! Z; ]) }1 C3 S7 v9 ^9 v0 G
1
6 U2 b% I3 x  W4 M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。 : o, _1 d9 p# C# z% o' P: ^$ L( w

) s& b8 R8 F+ g6 a- k+ J) j" r4 J( d# }' `3 R  H1 u3 ?
抑制干扰源的常用措施如下: $ h9 c6 o* G! A
(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。 3 G8 ~: Q9 Q# S1 q
; I* @$ Z: y8 C

4 d# P$ A  D7 b& W0 M$ x( g(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。
, G0 [  G" s8 W* N* i) o- d: W$ d; k$ K  S9 @
! L/ S6 ?7 A+ W
(3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。
4 A2 \) Y1 N* y! Z! F) V7 c6 U
- Z3 w" ~: f. m* D8 z& c# p
% R5 E6 ?, W% `' V(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。 " N+ v: E# w3 h2 w
$ o8 l9 A3 j" b9 s+ A

3 D" y; t# O2 |9 G( X(5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。
) ?. ]$ u9 M% D' I4 h4 q
0 l9 R3 U- |/ t  p) p+ {) B4 r: c7 d5 t: X3 ~4 u* D) 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)。* M  a3 f* c! R$ x# _

5 }9 {5 `# K: K) j  ]& ~. W+ }' J  l$ Q+ d4 Y4 C8 s, k
2 按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。
: x* q" z; Q) a$ v7 a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。
  I3 M. k( h3 r8 I( i# n2 `9 l. c: `5 d2 L. g+ b. P
! c' ?! }2 _, L% }, n
切断干扰传播路径的常用措施如下:   ?: s6 d6 ^" D6 d- }$ D5 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。
8 {, J# T/ I6 k# B: q3 n, o1 M! S, ]9 q; y! n

/ q' u$ S8 |! ]3 v! v& E(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)。
& e# Z8 a" g7 J+ a- _% S9 g
$ W+ _" B2 Q9 Z! w% X
# ]+ V* S6 s, \* w(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。
. @! o; P4 v- g* `6 h- {7 b& p/ E4 b$ l0 k
, _. |/ V& B3 C
(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。   G3 T" _0 c0 Z( M- {

; s, u6 Z2 b$ j& Y4 T/ x# c
% B/ l1 B8 B& p& l) p# a; Y- R$ Q(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。 $ R6 }$ X, C4 i2 l8 L% S

& Y" o7 f- ^9 y* z
( o- ]" k: n' 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。
! c9 K3 A7 n5 O
' Z+ s( k" y) y9 A) L+ L* s1 v
5 _( L1 ^& G5 {- s(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。
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" p  t( P  Q. n/ g- y" I9 u! W: [6 y. @  q! S6 G! A
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