『壹』 什麼叫電路的抗干擾能力
通俗點說,就是電路在有干擾的環境中正常工作的性能。現在電路工作的環境越來越小,越來越惡劣,對於電路正常工作有很大的挑戰,有些電路設計的好,就可以面對比較復雜的環境,而設計簡單的電路就經受不住考驗。
『貳』 干擾電路最重要的是什麼
1、簡來單地講:
低自頻干擾說的是電源本身對電路的影響,而高頻干擾是來至外部的其他的干擾。
2、具體一點講:
如果電氣設備是系統的一個組成部分,它不要求一開始就滿足有關發射和抗擾度的任何要求,但是整個系統必須符合相關電磁兼容的要求。一般來說,電氣設備必須同時具有對高頻和低頻干擾的抑制能力。其中高頻干擾主要包括靜電放電( E SD)、脈沖干擾和發射性頻率的電磁場等;而低頻干擾主要是指電源電壓波動、欠壓和頻率不穩定等。
『叄』 什麼是電路 提高電子電路抗干擾能力的方法
電路:由金屬導線和電氣、電子部件組成的導電迴路,稱為電路。在電路輸入端加上電源使輸入端產生電勢差,電路連通時即可工作。電流的存在可以通過一些儀器測試出來,如電壓表或電流表偏轉、燈泡發光等;按照流過的電流性質,一般把它分為兩種:直流電通過的電路稱為「直流電路」,交流電通過的電路稱為「交流電路」。
一、減小來自電源的雜訊
電源在向系統提供能源的同時,也將其雜訊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雜訊的干擾。
電網上的強干擾通過電源進入電路。即使電池供電的系統,電池本身也有高頻雜訊。模擬電路中的模擬信號更經受不住來自電源的干擾。因此設計電源時要採取一定的抗干擾措施:(如輸入電源與強電設備動力線分開;採用隔離變壓器;採用低通濾波器;採用獨立功能塊單獨供電等)。
二、減小信號傳輸中的畸變
微控制器主要採用高速CMOS技術製造。信號輸入端靜態輸入電流在1 mA左右,輸入電容10pF左右,輸入阻抗相當高。高速CMOS電路的輸出端都有相當的帶載能力,即相當大的輸出值,將一個門的輸出端通過一段很長線引到輸入阻抗相當高的輸入端,反射問題就很嚴重。它會引起信號畸變,增加系統雜訊。當Tpd>Tr時,就成了一個傳輸線問題,必須考慮信號反射、阻抗匹配等問題。
三、減小信號線間的交叉干擾
CMOS工藝製造的微控制由輸入阻抗高,雜訊高,雜訊容限也很高,數字電路迭加100~200mv雜訊並不影響其工作。若是模擬電路,這種干擾就變為不能容忍。如果印刷線路板為四層板,其中有一層是大面積的地。或雙面板,信號線的反面是大面積的地時,這種信號間的交又干擾就會變小。原因是,大面積的地減小了信號線的特性阻抗,信號的反射大大減小。特性阻抗與信號線到地間的介質的介電常數的平方成反比,與介質厚度的自然對數成正比。若一模擬信號,要避免數字電路信號對它的干擾,那麼模擬信號線下方要有大面積的地,模擬信號線到數字信號線的距離要大於模擬信號線與地距離的2~3倍。可用局部屏蔽地,在有引結的一面引線左右兩側布以地線。
四、注意印刷線路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。電阻產生對高頻信號的反射,引線的分布電容會起作用,當長度大於雜訊頻率相應波長的1/20時,就產生天線效應,雜訊通過引線向外發射。
五、元件布置要合理分區元件
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,高速數字電路部分,雜訊源部分(如繼電器,大電流開關等)這三部分合理地分開。使相互間的信號耦合為0。印刷電路板上,電源線和地線最重要。克服電磁干擾,最主要的手段就是接地。
『肆』 誰有抗干擾的電路圖
簡單
『伍』 如何在排插上做一個抗干擾電路
加一個共模、差模濾波器,就是較高端的開關電源輸入端的那種EMI濾波器,可以買到成品。
加壓敏電阻和瞬態抑制二極體只能防止過壓和浪涌,對共模和差模干擾無能為力。
『陸』 哪種串口電路抗干擾最好
串口電路抗干擾性能比好的是RS485電路,採用雙線差分信號傳輸,具有很強的共模信號抑製作用,對差分信號具有很強的增益。
『柒』 簡述pcb布局抗干擾的常用四種方法
在電子系統設計中,為了少走彎路和節省時間,應充分考慮並滿足抗干擾性 的要求,避免在設計完成後再去進行抗干擾的補救措施。形成干擾的基本要素有三個:
干擾三要素
干擾源
指產生干擾的元件、設備或信號,用數學語言描述如下:/dt, di/dt大的地方就是干擾源。如:雷電、繼電器、可控硅、電機、高頻時鍾等都可 能成為干擾源。
傳播路徑
指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳 播路徑是通過導線的傳導和空間的輻射。
敏感器件
指容易被干擾的對象。如:A/D、D/A變換器,單片機,數字IC, 弱信號放大器等。
抗干擾設計原則
抑制干擾源,切斷干擾傳播路徑,提高敏感器件的抗干擾性能。(類似於傳染病的預防)
抑制干擾源
抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的/dt,di/dt。這是抗干擾設計中最優 先考慮和最重要的原則,常常會起到事半功倍的效果。減小干擾源的/dt主要是通過在干擾源兩端並聯電容來實現。減小干擾源的 di/dt則是在干擾源迴路串聯電感或電阻以及增加續流二極體來實現。
抑制干擾源常用措施
1. 繼電器線圈增加續流二極體 ,消除斷開線圈時產生的反電動勢干擾。僅加 續流二極體會使繼電器的斷開時間滯後,增加穩壓二極體後繼電器在單位時間內可 動作更多的次數。
2. 在繼電器接點兩端並接火花抑制電路(一般是RC串聯電路,電阻一般選幾K 到幾十K,電容選0.01uF),減小電火花影響。
3. 給電機加濾波電路,注意電容、電感引線要盡量短。
4. 電路板上每個IC要並接一個0.01μF~0.1μF高頻電容,以減小IC對電源的 影響。注意高頻電容的布線,連線應靠近電源端並盡量粗短,否則,等於增大了電 容的等效串聯電阻,會影響濾波效果。
5. 布線時避免90度折線,減少高頻雜訊發射。
6. 可控硅兩端並接RC抑制電路,減小可控硅產生的雜訊(這個雜訊嚴重時可能 會把可控硅擊穿的)。
切斷干擾傳播路徑措施
按干擾的傳播路徑可分為傳導干擾和輻射干擾兩類。
所謂傳導干擾是指通過導線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾雜訊和 有用信號的頻帶不同,可以通過在導線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾雜訊的傳播,有時也可加隔離光耦來解決。電源雜訊的危害最大,要特別 注意處理。所謂輻射干擾是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離,用地線把它們隔離和在敏感 器件上加蔽罩。
1. 充分考慮電源對單片機的影響。電源做得好,整個電路的抗干擾就 解決了一大半。許多單片機對電源雜訊很敏感,要給單片機電源加濾波電路或穩壓器,以減小電源雜訊對單片機的干擾。比如,可以利用磁珠和電容 組成π形濾波電路,當然條件要求不高時也可用100Ω電阻代替磁珠。
2. 如果單片機的I/O口用來控制電機等雜訊器件,在I/O口與雜訊源之 間應加隔離(增加π形濾波電路)。 控制電機等雜訊器件,在I/O口與雜訊源之 間應加隔離(增加π形濾波電路)。
3. 注意晶振布線。晶振與單片機引腳盡量靠近,用地線把時鍾區隔離 起來,晶振外殼接地並固定。此措施可解決許多疑難問題。
4. 電路板合理分區,如強、弱信號,數字、模擬信號。盡可能把干擾源(如電機,繼電器)與敏感元件(如單片機)遠離。
5. 用地線把數字區與模擬區隔離,數字地與模擬地要分離,最後在一 點接於電源地。A/D、D/A晶元布線也以此為原則,廠家分配A/D、D/A晶元 引腳排列時已考慮此要求。
6. 單片機和大功率器件的地線要單獨接地,以減小相互干擾。 大功率 器件盡可能放在電路板邊緣。
7. 在單片機I/O口,電源線,電路板連接線等關鍵地方使用抗干擾元件 如磁珠、磁環、電源濾波器,屏蔽罩,可顯著提高電路的抗干擾性能。
提高敏感器件抗干擾性能措施
1. 布線時盡量減少迴路環的面積,以降低感應雜訊。
2. 布線時,電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外,更重要的是降低耦 合雜訊。
3. 對於單片機閑置的I/O口,不要懸空,要接地或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統邏輯的情況下接地或接電源。
4. 對單片機使用電源監控及看門狗電路,如:IMP809,IMP706,IMP813, X25043,X25045等,可大幅度提高整個電路的抗干擾性能。
5. 在速度能滿足要求的前提下,盡量降低單片機的晶振和選用低速數字 電路。
6. IC器件盡量直接焊在電路板上,少用IC座。
部分內容參考:http://www.pcbhf.com/pcbchaoban/pcbchaoban/228.html
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『捌』 一般的電路干擾有哪幾種有什麼方法減少
高頻電路抄含有本地振盪,有襲中放與解調,當本振幅射出高頻信號經空間寄生耦合到中放,就破壞了中頻中放的解調過程。在電路中常見用金屬盒屏蔽辦法耒消除傳導幅射。輔助辦法在各級供電電路里每級增設退耦濾波,屏蔽盒需接地這三種辦法,有些電路採取選通、帶阻,交流反饋等措施加以解決。
『玖』 電路設計,有干擾後電路立馬斷電,干擾消失後,電路仍然保持斷電狀態。怎麼搞呢
電路如下圖所示
這個圖中對Ui電壓值有一定的要求,Ui值不能低於TTL門電路所能識別的高電平閥值電壓。
正常情況下,Ui相當於高電平加至與門1的2輸入端,與門1的3腳輸出一個高電平,經R2後使得LED正常點亮,同時,此高電平被與門2構成的傳輸門送至與門1的1輸入端;
當Ui發生瞬時中斷時,與門1的2腳跳變為低電平,3腳輸出低,LED熄滅,同時此低電平被傳書門送至與門1的1輸入端,使得與門1實現自鎖,此時就算Ui恢復正常,由於與門1的自鎖,其3腳始終保持輸出低,LED始終為滅狀態。
『拾』 隔離高頻電路工作時對鄰近電路的干擾,有那些好的方法
如何提高抗干擾能力和電磁兼容性?
1、 下面的一些系統要特別注意抗電磁干擾:
(1) 微控制器時鍾頻率特別高,匯流排周期特別快的系統。
(2) 系統含有大功率,大電流驅動電路,如產生火花的繼電器,大電流開關等。
(3) 含微弱模擬信號電路以及高精度A/D變換電路的系統。
2、 為增加系統的抗電磁干擾能力採取如下措施:
(1) 選用頻率低的微控制器:
選用外時鍾頻率低的微控制器可以有效降低雜訊和提高系統的抗干擾能力。同樣頻率的方波和正弦波,方波中的高頻成份比正弦波多得多。雖然方波的高頻成份的波的幅度,比基波小,但頻率越高越容易發射出成為雜訊源,微控制器產生的最有影響的高頻雜訊大約是時鍾頻率的3倍。
(2) 減小信號傳輸中的畸變
微控制器主要採用高速CMOS技術製造。信號輸入端靜態輸入電流在1mA左右,輸入電容10PF左右,輸入阻抗相當高,高速CMOS電路的輸出端都有相當的帶載能力,即相當大的輸出值,將一個門的輸出端通過一段很長線引到輸入阻抗相當高的輸入端,反射問題就很嚴重,它會引起信號畸變,增加系統雜訊。當Tpd>Tr時,就成了一個傳輸線問題,必須考慮信號反射,阻抗匹配等問題。
信號在印製板上的延遲時間與引線的特性阻抗有關,即與印製線路板材料的介電常數有關。可以粗略地認為,信號在印製板引線的傳輸速度,約為光速的1/3到1/2之間。微控制器構成的系統中常用邏輯電話元件的Tr(標准延遲時間)為3到18ns之間。
在印製線路板上,信號通過一個7W的電阻和一段25cm長的引線,線上延遲時間大致在4~20ns之間。也就是說,信號在印刷線路上的引線越短越好,最長不宜超過25cm。而且過孔數目也應盡量少,最好不多於2個。
當信號的上升時間快於信號延遲時間,就要按照快電子學處理。此時要考慮傳輸線的阻抗匹配,對於一塊印刷線路板上的集成塊之間的信號傳輸,要避免出現Td>Trd的情況,印刷線路板越大系統的速度就越不能太快。
用以下結論歸納印刷線路板設計的一個規則:
信號在印刷板上傳輸,其延遲時間不應大於所用器件的標稱延遲時間。
(3) 減小信號線間的交叉干擾:
A點一個上升時間為Tr的階躍信號通過引線AB傳向B端。信號在AB線上的延遲時間是Td。在D點,由於A點信號的向前傳輸,到達B點後的信號反射和AB線的延遲,Td時間以後會感應出一個寬度為Tr的頁脈沖信號。在C點,由於AB上信號的傳輸與反射,會感應出一個寬度為信號在AB線上的延遲時間的兩倍,即2Td的正脈沖信號。這就是信號間的交叉干擾。干擾信號的強度與C點信號的di/at有關,與線間距離有關。當兩信號線不是很長時,AB上看到的實際是兩個脈沖的迭加。
CMOS工藝製造的微控制由輸入阻抗高,雜訊高,雜訊容限也很高,數字電路是迭加100~200mv雜訊並不影響其工作。若圖中AB線是一模擬信號,這種干擾就變為不能容忍。如印刷線路板為四層板,其中有一層是大面積的地,或雙面板,信號線的反面是大面積的地時,這種信號間的交叉干擾就會變小。原因是,大面積的地減小了信號線的特性阻抗,信號在D端的反射大為減小。特性阻抗與信號線到地間的介質的介電常數的平方成反比,與介質厚度的自然對數成正比。若AB線為一模擬信號,要避免數字電路信號線CD對AB的干擾,AB線下方要有大面積的地,AB線到CD線的距離要大於AB線與地距離的2~3倍。可用局部屏蔽地,在有引結的一面引線左右兩側布以地線。
(4) 減小來自電源的雜訊
電源在向系統提供能源的同時,也將其雜訊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雜訊的干擾。電網上的強干擾通過電源進入電路,即使電池供電的系統,電池本身也有高頻雜訊。模擬電路中的模擬信號更經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。電阻產生對高頻信號的反射,引線的分布電容會起作用,當長度大於雜訊頻率相應波長的1/20時,就產生天線效應,雜訊通過引線向外發射。
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。
這些小的分布參數對於這行較低頻率下的微控制器系統中是可以忽略不計的;而對於高速系統必須予以特別注意。
(6) 元件布置要合理分區
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,高速數字電路部分,雜訊源部分(如繼電器,大電流開關等)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。克服電磁干擾,最主要的手段就是接地。
對於雙面板,地線布置特別講究,通過採用單點接地法,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、數字地、大功率器件地開分,是指布線分開,而最後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,通常採用屏蔽電纜。對於高頻和數字信號,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。
對雜訊和干擾非常敏感的電路或高頻雜訊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門瞬間的充放電能;另一方面旁路掉該器件的高頻雜訊。數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,它的並行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說對於10MHz以下的雜訊有較好的去耦作用,對40MHz以上的雜訊幾乎不起作用。
1uf,10uf電容,並行共振頻率在20MHz以上,去除高頻率雜訊的效果要好一些。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捲起來的,這種捲起來的結構在高頻時表現為電感,最好使用膽電容或聚碳酸醞電容。
去耦電容值的選取並不嚴格,可按C=1/f計算;即10MHz取0.1uf,對微控制器構成的系統,取0.1~0.01uf之間都可以。
3、 降低雜訊與電磁干擾的一些經驗。
(1) 能用低速晶元就不用高速的,高速晶元用在關鍵地方。
(2) 可用串一個電阻的辦法,降低控制電路上下沿跳變速率。
(3) 盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼。
(4) 使用滿足系統要求的最低頻率時鍾。
(5) 時鍾產生器盡量靠近到用該時鍾的器件。石英晶體振盪器外殼要接地。
(6) 用地線將時鍾區圈起來,時鍾線盡量短。
(7) I/O驅動電路盡量靠近印刷板邊,讓其盡快離開印刷板。對進入印製板的信號要加濾波,從高雜訊區來的信號也要加濾波,同時用串終端電阻的辦法,減小信號反射。
(8) MCD無用端要接高,或接地,或定義成輸出端,集成電路上該接電源地的端都要接,不要懸空。
(9) 閑置不用的門電路輸入端不要懸空,閑置不用的運放正輸入端接地,負輸入端接輸出端。
(10) 印製板盡量使用45折線而不用90折線布線以減小高頻信號對外的發射與耦合。
(11) 印製板按頻率和電流開關特性分區,雜訊元件與非雜訊元件要距離再遠一些。
(12) 單面板和雙面板用單點接電源和單點接地、電源線、地線盡量粗,經濟是能承受的話用多層板以減小電源,地的容生電感。
(13) 時鍾、匯流排、片選信號要遠離I/O線和接插件。
(14) 模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數字電路信號線,特別是時鍾。
(15) 對A/D類器件,數字部分與模擬部分寧可統一下也不要交叉。
(16) 時鍾線垂直於I/O線比平行I/O線干擾小,時鍾元件引腳遠離I/O電纜。
(17) 元件引腳盡量短,去耦電容引腳盡量短。
(18) 關鍵的線要盡量粗,並在兩邊加上保護地。高速線要短要直。
(19) 對雜訊敏感的線不要與大電流,高速開關線平行。
(20) 石英晶體下面以及對雜訊敏感的器件下面不要走線。
(21) 弱信號電路,低頻電路周圍不要形成電流環路。
(22) 任何信號都不要形成環路,如不可避免,讓環路區盡量小。
(23) 每個集成電路一個去耦電容。每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容。
(24) 用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容作電路充放電儲能電容。使用管狀電容時,外殼要接地。