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)。 |