抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能。
1. 抑制干扰源
尽可能减小干扰源的du/dt、di/dt。这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要 的原则。 减小du/dt主要通过在干扰源两端并联电容来实现。减小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。
- 继电器线圈并联续流二极管。
- 在继电器接点两端并接RC串联电路,减小电火花影响。
- 给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。
- 每个IC并接0.01~0.1μF高频电容,减小对电源的影响。
- 布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。
2 切断干扰传播路径
干扰传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。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。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。
- 电源做得好,整个电路的抗干扰就解决了一大半。可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路。
- I/O口去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)。
- 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、OA等)远离。
- 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、OA等)远离。
- 在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。
- 大功率器件要单独接地,以减小相互干扰。 放在电路板边缘。
3 提高敏感器件的抗干扰性能,敏感器件尽量减少对干扰噪声的拾取。
- 布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声。
- 布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声。
- 布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声。
- 单片机使用电源监控及看门狗电路。
- 在满足速度的前提下,尽量降低时钟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。
- 时钟线垂直于I/O线比平行I/O线干扰小,时钟元件引脚远离I/O电缆。