硬件抗干扰设计技巧-《单片机应用技术》

由于各应用系统所处的环境不同，面临的干扰源也不同，相应采取的抗干扰措施也不尽相同。在单片机应用系统的设计中，硬件抗干扰措施主要从下面几个方面考虑。

1.电源的干扰及抗干扰措施

对于单片机应用系统来说，最严重的干扰来源于电源。由于任何电源及辅电线都存在内阻、分布电容和电感等，正是这些因素引发了电源的噪声干扰。一般解决的方法是：

（1）采用交流稳压电源保证供电的稳定性，防止电源的过电压和欠电压。

（2）利用低通滤波器滤除高次谐波，改善电源波形。

（3）采用隔离变压器，并使其一次侧、二次侧之间均采用屏蔽层隔离，以减少其分布电容，提高抗共模干扰能力。

（4）采用分散独立功能块供电，以减少公共阻抗的相互耦合以及公共电源的相互耦合。

2.输入输出通道干扰及抗干扰措施

输入输出通道是单片机与外设、被控对象进行信息交换的渠道。由输入输出通道引起的干扰主要由公共地线引发，其次是受到静电噪声和电磁波干扰。常用的方法有：

（1）摸拟电路通过隔离放大器隔离，数字电路通过光电耦合器隔离。模拟接地和数字接地严格分开，隔离器输入回路和输出回路的电源分别供电。

（2）用双绞线作长线传输线能有效地抑制共模噪声及电磁场干扰，并应对传输线进行阻抗匹配，以免产生反射，使信号失真。

（3）传感器后级的变送器应尽量采用电流型传输方式，因电流型比电压型抗干扰能力要高。(www.xing528.com)

3.电磁场干扰及抗干扰措施

若系统的外部存在电磁场的干扰源或系统的被控对象本身就是电磁场干扰源，如控制电机的起停和控制继电器的通断等，这些被控对象在被激励后，会产生强烈的电磁感应，影响系统的可靠性。电磁场于扰可以采用屏蔽的方法加以解决。

（1）对干扰源进行电磁屏蔽（如变压器、继电器等）。

（2）对整个系统进行电磁屏蔽，传输线采用屏蔽线。

4.印制电路板及电路的抗干扰措施

印制电路板是系统中器件、信号线、电源线的高密度集合体，印制电路板设计的好坏对抗干扰能力影响很大。故印制电路板的设计决不单是器件、线路的简单布局安排，还必须符合抗干扰的设计原则。通常有下述抗干扰措施：

（1）将强、弱电路严格分开，尽量不要把它们设计在一块印制电路扳上。

（2）电源线的走向应尽量与数据传输方向一致。

（3）电源的地线应尽量加粗。

（4）在大规模集成电路芯片的供电端都应加高频滤波电容，在各个供电接点上还应加足够容量的退耦电容。