数字电路设计的抗干扰技术
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2008-05-30
13:05:42
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数字电路设计的抗干扰技术
以下主要内容由力源的程化平所写，本人对一些内容做了注解和补充。
在电子系统设计中，为了少走弯路和节省时间，应充分考虑并满足抗干扰性的要求，避免在
设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。形成干扰的基本要素有三个：
（1）干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt，di/dt 大的
地方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
（2）传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过
导线的传导和空间的辐射。
（3）敏感器件，指容易被干扰的对象。如：A/D、D/A 变换器，单片机，数字 IC，弱信号放
大器等。
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。
（类似于传染病的预防）
1 抑制干扰源
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。
抑制干扰源的常用措施如下：
（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。
（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。
（3）给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。
（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。
（5）布线时避免 90 度折线，减少高频噪声发射。
（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）。
切断干扰传播路径
按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。
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。
切断干扰传播路径的常用措施如下：
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