数字电子系统的抗干扰设计ggsb

数字电子子系统的的抗干扰扰设计 摘摘要：主主要描述述了数字字电子系系统中不不易解决决的电源源噪声干干扰和传传导干扰扰问题，并并介绍了几种种解决问问题的途途径和方方法。关键词：电源；传导；干扰；抑制1 引言言 每个电气气工程师师和电气气工程技技术人员员都希望望他所设设计的设设备工作作可靠，不不会被其其它设备备干扰，也也不会干干扰其它它设备。但但是，由由于电气气噪气和和电磁干干扰几乎乎无处不不在，所所以，我我们设计计的产品品往往达达不到这这些目标标。如果果不能有有效地解解决这些些问题，我我们可能能必须放放弃这些些项目或或者采取取修修补补补的办办法，这这样一来来既浪费费了我们们投资项项目的所所有时问问、资金金和努力力，又可可能使产产品性能能大打折折扣。二：一般般在工作作的开始始就 必必须将干干扰措施施设计成成产品。这一般包含四个步骤的过程：(1)了了解干扰扰的类型型和来源源干扰源：是指产产生干扰扰的元件件、设备或信信号，用用数学语语言描述述：duudt，diddt大的的地方就就是干扰扰源。如如：继电电器、雷电、电电机、可可控硅、高高频时钟钟等都可可能(2)在在设计电电路时尽尽量消除除或减小小这些干干扰对系系统的影影响；(3)设设计线路路板、导导线的结结构尽量量消除这这些问题题，必要要时，使使用干扰扰抑制器器件；(4)将将系统分分成模块块调试，保保证每个个子系统统组装正正确无误误、工作作正常，在在进行进进一步组组装前不不会有任任何问题题。通过过一开始始就正确确地设计计系统，经经常提前前完成任任务，成成本也较较低。干扰一般般有电源源噪声干干扰、空空间干扰扰(即场场干扰)和传导导干扰。空空间干扰扰都通过过电磁波波辐射窜窜人系统统；传导导干扰则则通过与与系统相相连接的的导线，如如，以与与前向通通道和后后向通道道等进人人系统；电源噪噪声干扰扰有过压压、欠压压、浪涌涌电压、尖尖峰电压压等。2.1抗抗干扰设设计的 几个原原则：即尽可能能的减小小干扰源源的duudt，diddt。这这是抗干干扰设计计中最优优先考虑虑和最重要的的原则，常常常会起起到事半半功倍的的效果。减减小干扰扰源的ddudt主要要是通过过在干扰源源两端并并联电容容来实现现。减小小干扰源的ddidt则是是在干扰扰源回路路串联电电感或电阻阻以及增增加续流流二极管管来实现现。抑制干扰扰源的常常用措施施如下：继电器器线圈增增加续流流二极管管，消除断开线线圈时产产生的反反电动势势干扰。仅仅加续流二二极管会会使继电电器的断断开时间间滞后，增增加稳压压二极管管后继电电器在单单位时间内可可动作更更多的次次数。在继电电器接点点两端并并接火花花抑制电路(一般是是RC串联联电路，电电阻一般般选几K到到几十KK，电容容选001iixF)，减小小电火花影影响。给电机机加滤波波电路，注注意电容容、电感引线线要尽量量短。电路板板上每个个Ic要并并接一个个0011ixFF01lxxF高频频电容，以以减SIC对电电源的影响响。高频频电容的的布线，连连线应靠靠近电源端端并尽量量粗短，否否则，等等于增大大了电容的的等效串串联电阻阻，会影影响滤波波效果。布线时时避免990度折折线，减减少高频频噪声发射射。可控硅硅两端并并接RCC抑制电电路，减小可控控硅产生生的噪声声(这个噪噪声严重重时会把可可控硅击击穿的)。2.2切切断传播播途径：按干扰的的传播路路径可分分为传导导干扰和辐射射干扰两两类。所所谓传导导干扰是是指通过导线线传播到到敏感器器件的干干扰。高高频干扰噪声声和有用用信号的的频带不不同，可可以通过在导导线上增增加滤波波器的方方法切断断高频干扰扰噪声的的传播，有有时也可可加隔离离光耦来解解决。电电源噪声声的危害害最大，要要特别注意意处理。所所谓辐射射干扰是是指通过过空间辐射射传播到到敏感器器件的干干扰。一一般解决方法法是增加加干扰源源与敏感感器件的的距离，用用地线把把它们隔隔离和在在敏感器器件上加蔽罩罩。2.3提提高系统统本身的的抗干扰扰能力，降降低系统统对噪声声的敏感感程度。三 数字字电路的的硬件抗抗干扰措措施：1器件件使用时时的抗干干扰措施施器件的选选择：对对于数字字集成电电路，通通常噪声声容限越高，传传输延时时越大，其其抗干扰扰性能越越好，因因此，CMOSS要比1vvrL集集成电路路的抗干干扰性能能好。负载的控控制：当当某种集集成电路路输出所所带的负负载电路超过过规定的的扇出时时，会使使电路输输出的高高电平值值降低，低低电平值值升高，从从而导致致电路的的噪声容容限降低，容易易受干扰扰影响。所所以在器器件使用用时应注注意控制电路的的输出负负载不要要超过所所规定的的扇出，并并应尽量留有余余地。空端的处处理：对对于不用用的集成成电路输输入和控控制端，容易易通过分分布电容容进入端端子对电电路产生生干扰。因此，不不用的输输入和控控制端应应接上合合适的逻逻辑电平平。2电路路设计时时的抗干干扰措施施电路状态态转换引引起的振振荡及其其抑制：通常11vrLL和CMOOS电路路在状态态转换瞬瞬间，会会成为一一个具有有很高增益的的放大器器。当输输入波形形在阀值值附近有有缓慢变变化或很小小波动时时，就会会被放大大，使输输出波形形的沿产产生很大振荡荡。这种种振荡造造成下级级电路的的误触发发。抑制制这种干扰扰的办法法有两种种，一是是对输入入波形前前后沿时时间较长的的信号应应加一级级斯密特特电路整整形，将将输入波波形的前后后沿变陡陡；二是是避免利利用微分分电路直直接产生生脉冲作触触发信号号。电路延迟迟不同引引起的毛毛刺及其其消除：由于信信号经各支路路传输的的延时不不同，逻逻辑运算算后会产产生“毛刺”，形形成干扰扰。可以以在电路路中采用用滤波、时时间选通通和同步逻逻辑控制制等方法法来消除除。滤波法法，由于于“毛刺”干扰扰的频率率较高，脉脉宽要比比信号脉脉宽窄得得多，所所以利用RRC积分分电路可可有效地地将脉宽宽较窄的的毛刺滤滤除。时时间选通通法，即即是采用用延迟电电路，单单稳或双双稳电路构成成时间选选通电路路，对输输入有用用波形进进行抽样样来消除“毛刺”干扰。同步控控制法，采采用同步步时序，使电路状状态的翻翻转由一一个脉冲冲触发，从从而避免免电路因传输延延迟不同同而产生生的“毛刺”。总线切换换控制引引起的浮浮动及其其克服：在微处处理机及类似似数字电电路中，当当数据DDA 和和数据DDB分别别通过总线线驱动器器A和B上数据据总线时时，往往往因驱动动器A和BB的控制制信号CCA、CB在逻逻辑上反反相(存在一个门延延时的切切换时差差)或存在在明显的的切换时时差，这这样，控制制信号CCA变高高时，控控制信号号CB还没没变低(或者相反)，于是是造成驱驱动器AA、B都为三三态，从从而在这这个瞬间总总线呈高高阻，容容易耦合合干扰或或处于不不稳定的的浮动状态态。克服服这种现现象，除除了要求求控制信信号切换换时间严严格外，通通常可在在总线上上加所谓谓的吊高高电阻，即即在总线线到 电电源之间间加接电电阻（33100KQ），使使总线在在控制信信号切换换瞬间处处于稳定定的高电电位，从从而增强强总线的的抗干扰扰能力。3印制制板设计计时的抗抗干扰措措施在印制板板上，由由于用作作电路电电源线、地地线和信信号线的印制制线条具具有一定定的阻抗抗，电源源线上会会因电路路状态改变变而产生生脉动干干扰；地地线上会会造成电电路间的的公共阻抗抗耦合；信号线线之间因因电容耦耦合(静电感感应)和电感耦耦合(电磁感感应)造成串串扰；稍稍长一些些的印制制线还会对对高速电电路产生生反射干干扰等。(1)电电源线路路的脉动动干扰与与去耦措措施要有效地地抑制脉脉动干扰扰及其耦耦合，措措施是加加去耦电容。去去耦电容容分两种种，即印印制板的的去耦电电容和芯片的去去耦电容容。前者者加在每每块印制制板的电电源输入入端与地之之间，作作用是抑抑制板之之间的脉脉动干扰扰传导。一般采用用(1001000t)的电解解电容，在在高频或或高速电电路中，还还应在电电解电容容上并联联一个001vtt的小电电容，这是因为为电解电电容有内内部电感感难以滤滤除高频频。后者者加在每块块或每隔隔几块集集成电路路的电源源与地之之间，其其作用是向向芯片提提供瞬时时突变电电流。一一般用(0001101vvt)的的云母或或陶瓷电电容。需需要指出出，芯片片去耦电电容的接法法十分重重要，正正确的接接法应使使去耦电电容和芯芯片所包围围的面积积保持最最小，否否则起不不了去耦耦作用。(2)PPCB电电路板设设计抗干干扰措施施印刷板板图设计计中应注注意下列列几点：从焊接接面看，组组件的排排列方位位尽可能能保持与与原理图图相一致致，布线线方向最最好与电电路图走走线方向向相一致致，便于于生产中中的检查查，调试试及检修修；各组组件排列列、分布布要合理理和均匀匀，力求整齐齐、结构构严谨的的工艺要要求；电电阻、二二极管的的放置方式分分为平放放与竖放放两种。四:一些些常见的的干扰及及抗干扰扰措施：1空间干干扰的产产生及抗抗干扰措措施在数字电电子系统统(如，计计算机和和利用微微处理器器的设备备)中，数数据快速速传输和和处理产产生的信信号有很很高的重重复频率率和脉冲冲上升时时间，因因此，高高频谐波波非常显显著，短短导线和和电缆以以及印制制电路上上的导体体都是有有效的辐辐射体；另外，被被控功率率器件也也产生能能量较大大的空问问干扰；其它设设备产生生的电磁磁辐射作作用于电电缆以及及印制电电路上的的导体也也可产生生干扰。不不过空问问干扰可可用良好好的屏蔽蔽与正确确接地、高高频滤波波加以解解决，故故数字电电子系统统中应重重点防止止供电系系统与过过程通道道的干扰扰.2供电系系统的电电源干扰扰及抗干干扰措施施任何电源源及输电电线路都都存在内内阻，正正是这些些内阻才才引起了了电源的的噪声干干扰。如如果没有有内阻存存在，无无论何种种噪声都都会被电电源短路路吸收，在在线路中中不会建建立起任任何干扰扰电压。数数字电子子系统中中最重要要、并且且危害最最严重的的干扰来来源于电电源的污污染。随随着大工工业迅速速发展，电电源污染染问题113趋严严重。经经对电源源检测发发现，在在某些大大功率耗耗电设备备的电网网中，经经常可以以检测到到在500周正弦弦波上叠叠加有很很多N多多伏的尖尖峰电压压。过压压、欠压压、停电电的危害害是显而而易见的的，轻则则使系统统运行异异常，重重则损坏坏系统。解解决的办办法是电电源中加加人交流流稳压器器，用来来保证供供电的稳稳定性，防防止电源源系统的的过压与与欠压，有有利于提提高整个个系统的的可靠性性。对付付暂短时时间的停停电则配配置不问问断电源源UPSS。浪涌与下下陷电压压或电流流在短时时间内超超出容许许值，如如果幅度度过大也也会毁坏坏系统。即即使变化化不大(100 15)，直直接使用用不一定定会毁坏坏系统，但但由于电电源系统统中接有有反应迟迟缓的磁磁饱和或或电子交交流稳压压器等器器件，往往往会在在这些变变化点附附近产生生振荡，由由此造成成的振荡荡能产生生30 40 的电电源变化化，而使使系统无无法工作作，解决决的办法法是使用用快速响响应的交交流电源源调压器器。半周周过欠压压通过磁磁饱和或或电子交交流稳压压器后输输出端也也会产生生振荡，解解决办法法与上相相同。尖尖峰电压压持续时时间很短短，一般般不会毁毁坏系统统，但对对微机系系统正常常运行危危害很大大，会造造成逻辑辑功能紊紊乱，甚甚至冲坏坏原程序序。解决决问题的的一种方方法是采采用浪涌涌吸收器器，这个个特殊的的单元包包含金属属氧化物物压敏电电阻器，碳碳化硅压压敏电阻阻器、齐齐纳二级级管、气气体放电电管等办办法。另另一种方方法是使使用具有有噪声抑抑制能力力的交流流电源调调节器或或隔离开开关电源源模块。电电源中的的整流器器导通时时产生电电压尖峰峰，截止止时产生生电流尖尖峰，可可以采用用软恢复复整流器器或高额额定电压压和电流流整流器器。其它它可以采采用的方方法有，限限制通过过整流器器的电流流，降低低整流器器电流变变化的速速率，或或用高质质量旁路路电容器器吸收尖尖峰。肖肖特基二二级管整整流器则则需采用用RC缓缓冲器，防防止整流流器截止止时出现现振铃。高高频噪声声通过变变压器主主要不是是靠初次次级线圈圈的互感感耦合，而而是靠初初、次级级间寄生生电容耦耦合的。因因此，隔隔离变压压器的初初级和次次级之间间均用屏屏蔽层隔隔离。减减少其分分布电容容，提高高抗共模模干扰的的能力，可可以有效效抑制高高频噪声声。另外，由由谐波频频谱分析析可知，电电源系统统的干扰扰源大部部分是高高次谐波波，因此此，采用用低通滤滤波让550周市市电基波波通过，滤滤去高次次谐波，以以改善电电源波形形。在低低压下，当当滤波电电路载有有大电流流时，宜宜采用小小电感和和大电容容构成的的滤波网网络；当当滤波电电路处于于高压下下工作时时，则应应采用小小电容和和允许的的最大电电感构成成的滤波波网络。在整流电电路之后后采用双双T滤波波器，以以消除550Hzz工频干干扰，其其优点是是结构简简单，对对固定频频率的滤滤波效果果好。在在每块系系统功能能模块上上采用分分散独立立功能块块供电，每每个功能能块单独独对电压压过载进进行保护护，不会会因某块块稳压电电源故障障而使整整个系统统破坏，而而且也减减少了公公共阻抗抗的相互互耦合以以及和公公共电源源的相互互耦合，大大大提高高了供电电的可靠靠性，也也有利于于电源散散热。在在电源配配置中还还可以采采取下列列措施：(1)利利用反激激变换器器的开关关稳压电电源，在在反激时时把输人人的干扰扰信号抑抑制掉；(2)采采用频谱谱均衡法法原理制制成的干干扰抑制制器，把把干扰的的瞬变能能量转换换成多种种频率能能量，达达到均衡衡目的。它它的明显显优点是是抗电网网瞬变干干扰能力力强，很很适宜于于微机实实时控制制系统。3 过程程通道的的干扰及及抗干扰扰措施数字电子子系统过过程通道道干扰通通过与主主机相联联的前向向通道、后后向通道道及与其其它主机机的相互互信息传传输通道道进人。在在过程通通道的设设计中假假设电阻阻、电容容和电感感是线性性的。然然而，在在实际中中所有的的器件都都有寄生生电阻、寄寄生电容容、寄生生电感。这这些寄生生参数在在低频时时通常无无关紧要要，但是是在高频频时这些些器件阻阻抗发生生偏移从从而产生生自谐振振。为了了避免较较大的阻阻抗偏移移，我们们要使这这些器件件的谐振振频率远远高于电电路的工工作频率率。在过过程通道道中长线线传输的的干扰是是主要因因素之一一。随着着系统主主振频率率愈来愈愈高，过过程通道道的长线线传输愈愈来愈不不可避免免。例如如，按照照经验公公式计算算，当计计算机主主振频率率为1MMHz时时，传输输大于005mm或主振振为4MMHz时时，传输输线大于于033m，即即作为长长线传输输处理。数数字电子子系统中中，传输输线上的的信息多多为脉冲冲波，它它在传输输线上传传输时会会出现延延时、畸畸变、衰衰减、与与通道干干扰。为为了保证证长线传传输的可可靠性，主主要措施施有光电电耦合隔隔离、双双绞线传传输等。(1)光光电耦合合隔离措措施采用光电电耦合器器(以后后简称光光耦)可可以将主主机与前前向、后后向以及及其它主主机部分分切断电电路的联联系，能能有效地地防止干干扰从过过程通道道进人主主机。光光耦的主主要优点点是能有有效地抑抑制尖峰峰脉冲及及各种噪声干干扰，从从而使过过程通道道上的信信噪比大大大提高高。光耦耦具有很很强的抗抗干扰能能力，这这是因为为：(a)光光耦的输输人阻抗抗很小，而而干扰源源内阻则则很大，因因此，能能分压到到光电耦耦合器输输人端的的噪声很很小；(b)干干扰噪声声虽有较较大的电电压幅度度，但能能量小，只只能形成成微弱电电流，而而光耦输输人部分分的发光光二极管管是在电电流状态态下工作作，由于于干扰信信号不能能产生足足够的电电流而被被抑制；(c)光光电耦是是在密封封条件下下实现输输人与输输出的光光耦合，因因此，不不会受到到外界的的光干扰扰；(d)输输人与输输出问的的分布电电容极小小，一般般为本0052PFF，而且且绝缘电电阻很大大，因此此，干扰扰很难通通过光耦耦传送到到另一边边。另外外，光耦耦去掉了了长线两两端的公公共地，不不仅有效效消除了了各逻辑辑电路的的电流流流经公共共地时所所产生的的噪声电电压相互互窜扰，而而且也有有效地解解决了长长线驱动动和阻抗抗匹配等等问题，同同时也可可以防止止受控设设备短路路时保护护系统不不受损坏坏。(2)双双绞线传传输在微机实实时系统统的长线线传输中中，双绞绞线是较较常用的的一种传传输线。与与同轴电电缆相比比，虽然然频带较较差，但但波阻抗抗高、抗抗共模噪噪声能力力强。双双绞线能能使各个个小环路路的电磁磁感应干干扰相互互抵消；其分布布电容为为几十皮皮法，距距离信号号源近，可可起到积积分作用用，故双双绞线对对电磁场场具有一一定抑制制效果，但但对接地地与节距距有一定定要求。另外，在在接指示示灯、继继电器等等时，也也要使用用双绞线线，但由由于这些些电路中中的电流流比信号号电流大大很多，因因此，这这些电路路应远离离信号电电路。在在数字信信号传递递的长线线传输中中，根据据传送距距离不同，双双绞线使使用方法法不同。当当传送距距离在55m以下下时，发发送、接接收端装装负载电电阻，若若发射侧侧为集电电极开路路型，接接收侧的的集成电电路用施施密特型型(阴极极耦合双双稳态多多谐振荡荡器式)，则抗抗干扰能能力更强强些。当当作远距距离传送送数据，或或经过噪噪声大的的区域时时，可使使用平衡衡输出的的驱动器器和平衡衡输入的的接收器器。发送送、接收收信号端端都有末末端电阻阻；选用用的双绞绞线也须须阻抗匹匹配合适适。当双绞线线与光电电耦合器器联合使使用时，如如果在光光电耦合合器的光光敏晶体体管的基基极上接接有电容容(数PPF一000ll )及及电阻(1020MMi)，且后后面跟接接施密特特型集成成电路，则则会大大大加强抗抗振荡与与抗噪声声的能力力。五：数字字电路的的软件抗抗干扰措措施数据传送送中的抗抗干扰技技术是将将一个时时间单元元内传送的一一个数据据，改为为相同的的数据一一个时间间单元内内传送三次次，接收收数据后后进行比比较。如如果三次次接收的的数据相一一致，则则说明三三次接收收的数据据场未被被干扰，数数据传输正正确；若若不一致致，则说说明有干干扰，需需重要输输入数据。计计算机认认可一次次数据后后，分析析装置将将停止这这一数据的的继续输输出，直直到下一一个时间间单元开开始，再再送出新的数数据。在采集模模拟信号号时，除除了使用用硬件抗抗干扰措措施外，还可可以采用用数字滤滤波技术术进一步步将瞬变变干扰的的影响降低低。数字字滤波是是采用某某种算法法，滤去去采集到到的数据中中受干扰扰影响的的数据。数数字滤波波的算法法很多，其中中采用nn次排队队取中值值的算法法来抑制制干扰，瞬瞬变干扰的的维持时时间一般般在35mss，所以以模拟数数据的采样周期期T 可以以设置为为大于335mss，连续续采样多多次，从所所得的一一组数据据中去掉掉被认为为是由于于瞬变干干扰所形成成的数据据，取剩剩余数据据的平均均值，得得到与实实际结果相近近的数据据。这种种算法的的示意图图见图11所示。参考文献献：1 何立民民MCCS-551单片片机应用用系统设设计MM北北京：北北京航空航天天大学出出版社，1199002 余永权权单片片机应用用系统的的功率接接口技术术M北京京：北京航空空航天大大学出版版社，119922摘要：抗抗干扰对对数字电电路尤为为重要，也也是决定定其工作作性能的的关键因因素。本本文从干干扰产生生的原因入手手，研究究了如何何在硬件件和软件件上对数数字电路路采取抗抗干扰措措施。关键词：数字电电路抗干干扰措施施一干扰扰的种类类及其产产生的原原因任何硬件件电路的的设计都都要考虑虑到电磁磁干扰的的影响。为了了防止和和抑制干干扰，一一般应从从三个方方面进行行考虑：抑抑制噪声声源，从从根本上上消除或或尽可能能抑制干干扰的产生；消除噪噪声源和和受扰系系统之间间的电磁磁噪声耦耦合与辐射射，切断断干扰的的传播途途径，或或使干扰扰在传播播中尽快衰减减；提高高系统本本身抗干干扰的能能力，降降低系统统对电磁噪声声的敏感感程度。高速数字字电路的的干扰主主要来源源于微处处理器、静静电的释放放、发送送器及瞬瞬态的电电源元件件、交流流电源和和闪电等。在在含有微微处理器器数字系系统中，时时钟电路路是最大的宽带带噪声源源，其噪噪声分布布在整个个频带内内。当半半导体速度度加快和和频率升升高时，这这些电路路能产生生高达300MMz的谐谐振干扰扰，因此此必须将将其滤掉掉。过渡干扰扰：逻辑辑电路在在动态工工作时，因因逻辑元元件传输时间间影响而而引起的的内部干干扰为过过渡干扰扰。线间串扰扰：是由由邻近信信号线感感应产生生的干扰扰。辐射干扰扰：由于于空间电电磁波的的辐射而而引入的的干扰。两平平行线间间的电磁磁波串扰扰就属于于辐射干干扰。电气干扰扰：是指指出现子子数字电电路控制制装置的的信号线上的的各种有有害信号号，其危危害在于于使正确确信号发发生畸变，破破坏系统统的正常常工作或或使系统统出现随随机性故障，降降低系统统的可靠靠性。可可分为外外部干扰扰与内部部干扰两大大类。二、数字字电路的的硬件抗抗干扰措措施1器件件使用时时的抗干干扰措施施器件的选选择：对对于数字字集成电电路，通通常噪声声容限越高，传传输延时时越大，其其抗干扰扰性能越越好，因因此，CMOSS要比1vvrL集集成电路路的抗干干扰性能能好。负载的控控制：当当某种集集成电路路输出所所带的负负载电路超过过规定的的扇出时时，会使使电路输输出的高高电平值值降低，低低电平值值升高，从从而导致致电路的的噪声容容限降低，容易易受干扰扰影响。所所以在器器件使用用时应注注意控制电路的的输出负负载不要要超过所所规定的的扇出，并并应尽量留有余余地。空端的处处理：对对于不用用的集成成电路输输入和控控制端，容易易通过分分布电容容进入端端子对电电路产生生干扰。因此，不不用的输输入和控控制端应应接上合合适的逻逻辑电平平。2电路路设计时时的抗干干扰措施施电路状态态转换引引起的振振荡及其其抑制：通常11vrLL和CMOOS电路路在状态态转换瞬瞬间，会会成为一一个具有有很高增益的的放大器器。当输输入波形形在阀值值附近有有缓慢变变化或很小小波动时时，就会会被放大大，使输输出波形形的沿产产生很大振荡荡。这种种振荡造造成下级级电路的的误触发发。抑制制这种干扰扰的办法法有两种种，一是是对输入入波形前前后沿时时间较长的的信号应应加一级级斯密特特电路整整形，将将输入波波形的前后后沿变陡陡；二是是避免利利用微分分电路直直接产生生脉冲作触触发信号号。电路延迟迟不同引引起的毛毛刺及其其消除：由于信信号经各支路路传输的的延时不不同，逻逻辑运算算后会产产生“毛刺”，形形成干扰扰。可以以在电路路中采用用滤波、时时间选通通和同步逻逻辑控制制等方法法来消除除。滤波法法，由于于“毛刺”干扰扰的频率率较高，脉脉宽要比比信号脉脉宽窄得得多，所所以利用RRC积分分电路可可有效地地将脉宽宽较窄的的毛刺滤滤除。时时间选通通法，即即是采用用延迟电电路，单单稳或双双稳电路构成成时间选选通电路路，对输输入有用用波形进进行抽样样来消除“毛刺”干扰。同步控控制法，采采用同步步时序，使电路状状态的翻翻转由一一个脉冲冲触发，从从而避免免电路因传输延延迟不同同而产生生的“毛刺”。总线切换换控制引引起的浮浮动及其其克服：在微处处理机及类似似数字电电路中，当当数据DDA 和和数据DDB分别别通过总线线驱动器器A和B上数据据总线时时，往往往因驱动动器A和BB的控制制信号CCA、CB在逻逻辑上反反相(存在一个门延延时的切切换时差差)或存在在明显的的切换时时差，这这样，控制制信号CCA变高高时，控控制信号号CB还没没变低(或者相反)，于是是造成驱驱动器AA、B都为三三态，从从而在这这个瞬间总总线呈高高阻，容容易耦合合干扰或或处于不不稳定的的浮动状态态。克服服这种现现象，除除了要求求控制信信号切换换时间严格格外，通通常可在在总线上上加所谓谓的吊高高电阻，即即在总线到到电源之之间加接接电阻(310KKQ)，使使总线在在控制信号号切换瞬瞬间处于于稳定的的高电位位，从而而增强总总线的抗干干扰能力力。3印制制板设计计时的抗抗干扰措措施在印制板板上，由由于用作作电路电电源线、地地线和信信号线的印制制线条具具有一定定的阻抗抗，电源源线上会会因电路路状态改变变而产生生脉动干干扰；地地线上会会造成电电路间的的公共阻抗抗耦合；信号线线之间因因电容耦耦合(静电感感应)和电感耦耦合(电磁感感应)造成串串扰；稍稍长一些些的印制制线还会对对高速电电路产生生反射干干扰等。(1)电电源线路路的脉动动干扰与与去耦措措施要有效地地抑制脉脉动干扰扰及其耦耦合，措措施是加加去耦电容。去去耦电容容分两种种，即印印制板的的去耦电电容和芯片的去去耦电容容。前者者加在每每块印制制板的电电源输入入端与地之之间，作作用是抑抑制板之之间的脉脉动干扰扰传导。一般采用用(1001000t)的电解解电容，在在高频或或高速电电路中，还还应在电电解电容容上并联联一个001vtt的小电电容，这是因为为电解电电容有内内部电感感难以滤滤除高频频。后者者加在每块块或每隔隔几块集集成电路路的电源源与地之之间，其其作用是向向芯片提提供瞬时时突变电电流。一一般用(0001101vvt)的的云母或或陶瓷电电容。需需要指出出，芯片片去耦电电容的接法法十分重重要，正正确的接接法应使使去耦电电容和芯芯片所包围围的面积积保持最最小，否否则起不不了去耦耦作用。(2)PPCB电电路板设设计抗干干扰措施施印刷板图图设计中中应注意意下列几几点：从从焊接面面看，组件的排排列方位位尽可能能保持与与原理图图相一致致，布线线方向最好好与电路路图走线线方向相相一致，便便于生产产中的检查，调调试及检检修；各各组件排排列、分分布要合合理和均均匀，力求整齐齐、结构构严谨的的工艺要要求；电电阻、二二极管的的放置方式分分为平放放与竖放放两种。三、数字字电路的的软件抗抗干扰措措施数据传送送中的抗抗干扰技技术是将将一个时时间单元元内传送的一一个数据据，改为为相同的的数据一一个时间间单元内内传送三次次，接收收数据后后进行比比较。如如果三次次接收的的数据相一一致，则则说明三三次接收收的数据据场未被被干扰，数数据传输正正确；若若不一致致，则说说明有干干扰，需需重要输输入数据。计计算机认认可一次次数据后后，分析析装置将将停止这这一数据的的继续输输出，直直到下一一个时间间单元开开始，再再送出新的数数据。在采集模模拟信号号时，除除了使用用硬件抗抗干扰措措施外，还可可以采用用数字滤滤波技术术进一步步将瞬变变干扰的的影响降低低。数字字滤波是是采用某某种算法法，滤去去采集到到的数据中中受干扰扰影响的的数据。数数字滤波波的算法法很多，其中中采用nn次排队队取中值值的算法法来抑制制干扰，瞬瞬变干扰的的维持时时间一般般在35mss，所以以模拟数数据的采样周期期T 可以以设置为为大于335mss，连续续采样多多次，从所所得的一一组数据据中去掉掉被认为为是由于于瞬变干干扰所形成成的数据据，取剩剩余数据据的平均均值，得得到与实实际结果相近近的数据据。这种种算法的的示意图图见图11所示。一、形成干干扰的基基本要素素首先应充充分考虑虑并满足足抗干扰扰性的的要求求，避免免在设计计完成后后再去进进行抗干扰的的补救措措施。形形成干扰扰的基本本要素有3个个：1干扰扰源。是是指产生生干扰的的元件、设备或信信号，用用数学语语言描述述：duudt，diddt大的的地方就就是干扰扰源。如如：继电电器、雷电、电电机、可可控硅、高高频时钟钟等都可可能成为干扰扰源。2传播播路径。是是指干扰扰从干扰扰源传播到敏感感器件的的通路或或媒介。典典型的干干扰传播路路径是通通过导线线的传导导和空间间的辐射。3敏感感器件。是是指容易易被干扰扰的对象。如：AD、DA变换器器，单片片机，数数字IC，弱弱信号放放大器等等。二、抗干干扰设计计的几个个基本原原则1抑制制干扰源源。即尽可能能的减小小干扰源源的duudt，diddt。这这是抗干干扰设计计中最优优先考虑虑和最重要的的原则，常常常会起起到事半半功倍的的效果。减减小干扰扰源的ddudt主要要是通过过在干扰源源两端并并联电容容来实现现。减小小干扰源的ddidt则是是在干扰扰源回路路串联电电感或电阻阻以及增增加续流流二极管管来实现现。抑制干扰扰源的常常用措施施如下：继电器器线圈增增加续流流二极管管，消除断开线线圈时产产生的反反电动势势干扰。仅仅加续流二二极管会会使继电电器的断断开时间间滞后，增增加稳压压二极管管后继电电器在单单位时间内可可动作更更多的次次数。在继电电器接点点两端并并接火花花抑制电路(一般是是RC串联联电路，电电阻一般般选几K到到几十KK，电容容选001iixF)，减小小电火花影影响。给电机机加滤波波电路，注注意电容容、电感引线线要尽量量短。电路板板上每个个Ic要并并接一个个0011ixFF01lxxF高频频电容，以以减SIIC对电电源的影响响。高频频电容的的布线，连连线应靠靠近电源端端并尽量量粗短，否否则，等等于增大大了电容的的等效串串联电阻阻，会影影响滤波波效果。布线时时避免990度折折线，减减少高频频噪声发射射。可控硅硅两端并并接RCC抑制电电路，减小可控控硅产生生的噪声声(这个噪噪声严重重时会把可可控硅击击穿的)。2切断断干扰传传播路径径。按干扰的的传播路路径可分分为传导导干扰和辐射射干扰两两类。所所谓传导导干扰是是指通过导线线传播到到敏感器器件的干干扰。高高频干扰噪声声和有用用信号的的频带不不同，可可以通过在导导线上增增加滤波波器的方方法切断断高频干扰扰噪声的的传播，有有时也可可加隔离离光耦来解解决。电电源噪声声的危害害最大，要要特别注意意处理。所所谓辐射射干扰是是指通过过空间辐射射传播到到敏感器器件的干干扰。一一般解决方法法是增加加干扰源源与敏感感器件的的距离，用用地线把把它们隔隔离和在在敏感器器件上加蔽罩罩。切断断干扰传传播路径径的常用用措施如下：充分考考虑电源源对单片片机的影影响。3，提高高敏感器器件的抗抗干扰性性能。即从敏感感器件这这边考虑虑尽量减减少对干扰噪噪声的拾拾取，以以及从不不正常状状态尽快恢复复的方法法。提高高敏感器器件抗干干扰性能的常常用措施施如下：布线时时尽量减减少回路路环的面面积，以降低感感应噪声声。布线时时，电源源线和地地线要尽尽量粗。除减减小压降降外，更更重要的的是降低低耦合噪声。对于单单片机闲闲置的IIOEll 。不不要悬空，要要接地或或接电源源。其它它IC的闲闲置端在不改改变系统统逻辑的的情况下下接地或或接电源。对单片片机使用用电源监监控及看看门狗电路，如：IMP809，IMP706。IMP813。X250043，X2550455等，可可大幅度度提高整整个电路的抗抗干扰性性能。在速度度能满足足要求的的前提下下，尽量降低单单片机的的晶振和和选用低低速数字字电路。IC器器件尽量量直接焊焊在电路路板上，少用ICC座