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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

: E# ?; a2 E+ i* o, m8 P# j
& |' D0 v+ B% q# [' V1
8 H! Y7 e3 L& C2 Y. z. q5 s2 V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。 2 n1 ^5 ~. f" ^$ g3 l) u
) k) b& [2 F" m0 z2 O. ^1 w
9 n  f: J: e6 G% U* x
抑制干扰源的常用措施如下:
% y9 P, I# O$ r3 [  B6 I1 g(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。
* N, J- p# j# M; N( t7 {, D
, Z) K" Z! e8 Q4 d* Y. O' G, ]
) G% @3 }6 L! G; t* h4 ~1 }(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。 . J/ E- _8 U$ X% _
  }/ R0 |: O6 i
$ x% t" H' R& a( R# X& T" {
(3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。
4 Y9 N( u6 ^+ D. z6 ]
- D+ r# M8 S' o  w, M- S- Q3 A! g
2 [& V" d9 \* x& K  a, r3 d9 P(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。
+ O( R  ^% |- L7 J# v9 B  W) P
8 \6 n: H6 }: w! d5 G' F; ]
7 V) ^) y. h! z$ i(5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。
1 G. J" D+ ?" L+ O. o0 ?5 z' X0 N* v$ c$ y  \. x2 K5 u

( B& u9 a" S  p7 L(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)。6 R5 {4 [4 u! C3 a9 ?
# y0 a' F+ z) ~! m& A9 X* S

1 W$ d7 [- W; J) Q4 Q, {3 N2 按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。
/ ?; M! c* w0 r9 e% p# g4 R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。 ' F# @, z* K5 p# ~* g! k5 Y' ]

5 p" O9 c3 u5 B! d5 ?3 s* `7 \9 |4 \
切断干扰传播路径的常用措施如下: & S) F6 X9 h4 V8 [
(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。 ) N) X" d' @/ ]- f
  i* Y# `, ]2 J8 u1 w: i
3 f0 q; b6 v+ R: `9 ?$ B# p- o+ O8 j
(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)。
6 R  O3 b2 Y$ h( Z, ~; ^% E1 P! E% R. Z! {5 M
2 W% p6 L: [9 L- E* g% h
(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。 5 K3 G& F* [- m, o

8 Q8 C7 _+ r, T1 r7 l5 |: L% @' _" ~* \+ Q6 h
(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。 3 s. ^" d, |) d* B" [: X: g; \
) V5 |, M2 h& z. q9 i! ^* P

% G4 w9 E$ w  H(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。
1 m2 t+ M7 X0 |- }# _
3 ?4 t, E( o- P! }: T$ F4 x+ b) i0 K. [, Z
(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。
+ _0 \8 ^9 T* w" M, c# K" \4 t4 z/ S4 y
/ a. Q$ k0 H" U' ^2 o& h  z
(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。+ }6 j3 s/ q& s8 N
( W& P9 Q& A8 T3 P$ l! ^
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