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为增加系统的抗电磁干扰能力需要采取哪些措施(一)

2020-11-28 18:30:06

(1)选择低频微控制器:
选择外部时钟频率低的微控制器可以有效降低噪声,提高系统的抗干扰能力。同频率的方波和正弦波比正弦波的高频成分多得多。虽然方波的高频成分幅度小于基波,但频率越高,作为噪声源越容易发射。微控制器产生的影响最大的高频噪声约为时钟频率的三倍。
(2)减少信号传输中的失真
微控制器主要采用高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流约1mA,输入电容约10PF,输入阻抗相当高。高速CMOS电路的输出端有相当大的负载容量,也就是相当大的输出值。当一个门的输出端通过长线引向输入阻抗相当高的输入端时,反射问题非常严重,会造成信号失真,增加系统噪声。当TPD  > TR时,就变成了传输线问题,必须考虑信号反射、阻抗匹配等问题。
信号在印刷电路板上的延迟时间与引线,特性阻抗有关,即印刷电路板材料的介电常数。可以粗略地认为,信号在印刷电路板引线中的传输速度大约是光速的1/3到1/2。由微控制器组成的系统中常用的逻辑电话元件的Tr(标准延迟时间)在3到18ns之间。
在印刷电路板上,信号通过一个7W的电阻和一个25厘米长的引线,在线路上的延迟时间约为4~20ns。也就是说,印刷电路上信号的引线越短越好,最长不应超过25厘米。并且过孔的数量应该尽可能少,优选不超过2个。
当信号上升时间快于信号延迟时间时,应按快速电子学处理。这时候就要考虑传输线的阻抗匹配了。对于印刷电路板上集成模块之间的信号传输,应避免TD  > TRD。印刷电路板越大,系统速度不可能越快。
PCB设计的一个规律总结为以下结论:在PCB上传输信号的延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。

为增加系统的抗电磁干扰能力需要采取哪些措施(一)

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