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為增加系統的抗電磁干擾能力需要采取哪些措施(一)

2020-11-28 18:30:06

(1)選擇低頻微控制器:
選擇外部時鐘頻率低的微控制器可以有效降低噪聲,提高系統的抗干擾能力。同頻率的方波和正弦波比正弦波的高頻成分多得多。雖然方波的高頻成分幅度小于基波,但頻率越高,作為噪聲源越容易發射。微控制器產生的影響最大的高頻噪聲約為時鐘頻率的三倍。
(2)減少信號傳輸中的失真
微控制器主要采用高速CMOS技術制造。信號輸入端靜態輸入電流約1mA,輸入電容約10PF,輸入阻抗相當高。高速CMOS電路的輸出端有相當大的負載容量,也就是相當大的輸出值。當一個門的輸出端通過長線引向輸入阻抗相當高的輸入端時,反射問題非常嚴重,會造成信號失真,增加系統噪聲。當TPD  > TR時,就變成了傳輸線問題,必須考慮信號反射、阻抗匹配等問題。
信號在印刷電路板上的延遲時間與引線,特性阻抗有關,即印刷電路板材料的介電常數。可以粗略地認為,信號在印刷電路板引線中的傳輸速度大約是光速的1/3到1/2。由微控制器組成的系統中常用的邏輯電話元件的Tr(標準延遲時間)在3到18ns之間。
在印刷電路板上,信號通過一個7W的電阻和一個25厘米長的引線,在線路上的延遲時間約為4~20ns。也就是說,印刷電路上信號的引線越短越好,最長不應超過25厘米。并且過孔的數量應該盡可能少,優選不超過2個。
當信號上升時間快于信號延遲時間時,應按快速電子學處理。這時候就要考慮傳輸線的阻抗匹配了。對于印刷電路板上集成模塊之間的信號傳輸,應避免TD  > TRD。印刷電路板越大,系統速度不可能越快。
PCB設計的一個規律總結為以下結論:在PCB上傳輸信號的延遲時間不應大于所用器件的標稱延遲時間。

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