單片機應用產(chǎn)品設計經(jīng)驗---抗干擾篇2
[分享]單片機應用產(chǎn)品設計經(jīng)驗---抗干擾篇2 (4) 減小來自電源的噪聲 電源在向系統(tǒng)提供能源的同時,也將其噪聲加到所供電的電源上。電路中微控制器的復位線,中斷線,以及其它一些控制線最容易受外界噪聲的干擾。電網(wǎng)上的強干擾通過電源進入電路,即使電池供電的系統(tǒng),電池本身也有高頻噪聲。模擬電路中的模擬信號更經(jīng)受不住來自電源的干擾。 (5) 注意印刷線板與元器件的高頻特性 在高頻情況下,印刷線路板上的引線,過孔,電阻、電容、接插件的分布電感與電容等不可忽略。電容的分布電感不可忽略,電感的分布電容不可忽略。電阻產(chǎn)生對高頻信號的反射,引線的分布電容會起作用,當長度大于噪聲頻率相應波長的1/20時,就產(chǎn)生天線效應,噪聲通過引線向外發(fā)射。 印刷線路板的過孔大約引起0.6pf的電容。 一個集成電路本身的封裝材料引入2~6pf電容。 一個線路板上的接插件,有520nH的分布電感。一個雙列直扦的24引腳集成電路扦座,引入4~18nH的分布電感。 這些小的分布參數(shù)對于這行較低頻率下的微控制器系統(tǒng)中是可以忽略不計的;而對于高速系統(tǒng)必須予以特別注意。 (6) 元件布置要合理分區(qū) 元件在印刷線路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問題,原則之一是各部件之間的引線要盡量短。在布局上,要把模擬信號部分,高速數(shù)字電路部分,噪聲源部分（如繼電器,大電流開關(guān)等）這三部分合理地分開,使相互間的信號耦合為最小。 G 處理好接地線 印刷電路板上,電源線和地線最重要�？朔姶鸥蓴_,最主要的手段就是接地。 對于雙面板,地線布置特別講究,通過采用單點接地法,電源和地是從電源的兩端接到印刷線路板上來的,電源一個接點,地一個接點。印刷線路板上,要有多個返回地線,這些都會聚到回電源的那個接點上,就是所謂單點接地。所謂模擬地、數(shù)字地、大功率器件地開分,是指布線分開,而最后都匯集到這個接地點上來。與印刷線路板以外的信號相連時,通常采用屏蔽電纜。對于高頻和數(shù)字信號,屏蔽電纜兩端都接地。低頻模擬信號用的屏蔽電纜,一端接地為好。 對噪聲和干擾非常敏感的電路或高頻噪聲特別嚴重的電路應該用金屬罩屏蔽起來。 (7) 用好去耦電容。 好的高頻去耦電容可以去除高到1GHZ的高頻成份。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。設計印刷線路板時,每個集成電路的電源,地之間都要加一個去耦電容。去耦電容有兩個作用：一方面是本集成電路的蓄能電容,提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能;另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容為0.1uf的去耦電容有5nH分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦作用,對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。 1uf,10uf電容,并行共振頻率在20MHz以上,去除高頻率噪聲的效果要好一些。在電源進入印刷板的地方和一個1uf或10uf的去高頻電容往往是有利的,即使是用電池供電的系統(tǒng)也需要這種電容。 每10片左右的集成電路要加一片充放電電容,或稱為蓄放電容,電容大小可選10uf。最好不用電解電容,電解電容是兩層溥膜卷起來的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感,最好使用膽電容或聚碳酸醞電容。 去耦電容值的選取并不嚴格,可按C=1/f計算;即10MHz取0.1uf,對微控制器構(gòu)成的系統(tǒng),取0.1~0.01uf之間都可以。
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