改進(jìn)EMC控制助配備CCD器件的“偵察機(jī)”一臂之力

(6)可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲。2.2 切斷干擾路徑

高頻干擾噪聲和有用信號(hào)的頻帶不同，可以通過在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播，有時(shí)也可加隔離光耦來解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。輻射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屏蔽罩。切斷干擾傳播路徑的常用措施如下。

(1)充分考慮電源對單片機(jī)的影響。電源做得好，整個(gè)電路的抗干擾就解決了一大半。許多單片機(jī)對電源噪聲很敏感，要給單片機(jī)電源加濾波電路或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對單片機(jī)的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路，當(dāng)然條件要求不高時(shí)也可用100Ω電阻代替磁珠。

(2)如果單片機(jī)的I/O口用來控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離(增加π形濾波電路)。

(3)注意晶振布線。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。此措施可解決許多疑難問題。

(4)電路板合理分區(qū)，如強(qiáng)、弱信號(hào)，數(shù)字、模擬信號(hào)分開。盡可能把干擾源(如電機(jī)，繼電器)與敏感元件(如單片機(jī))遠(yuǎn)離。

(5)用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)隔離，數(shù)字地與模擬地要分離，最后在一點(diǎn)接于電源地。

(6)單片機(jī)和大功率器件的地線要單獨(dú)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(jī)I/O口、電源線、電路板連接線等關(guān)鍵地方使用抗干擾元件如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器，屏蔽罩，可顯著提高電路的抗干擾性能。

2.3 提高敏感器件的抗干擾性能

提高敏感器件的抗干擾性能是指敏感器件盡量減少對干擾噪聲的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡快恢復(fù)正常的方法。提高敏感器件抗干擾性能的常用措施如下。

(1)布線時(shí)盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應(yīng)噪聲。

(2)布線時(shí)，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噪聲。

(3)對于單片機(jī)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(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。

(4)對單片機(jī)使用電源監(jiān)控及看門狗電路，可大幅度提高整個(gè)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(jī)的晶振和選用低速數(shù)字電路。

3 實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 精心做好板層的定義

對于多層PCB板的分層，從EMC角度出發(fā)并綜合其它因素，給出優(yōu)選的層設(shè)置如表1所示。地平面EMC的主要目的是提供一個(gè)低阻抗的地，并且給電源提供最小的噪聲回流。在實(shí)際布線中，位于兩地層之間的信號(hào)層和與地層相鄰的信號(hào)層是PCB布線時(shí)的優(yōu)先布線層。高速線、時(shí)鐘線和總線等重要信號(hào)線應(yīng)在這些優(yōu)先信號(hào)層上布線和換層。

具體到六層板布局，優(yōu)先考慮方案1，首先其電源平面和地平面相鄰;其次地平面均與信號(hào)層相鄰;布線時(shí)優(yōu)選層S2，將那些高di/dt的信號(hào)(如時(shí)鐘線)盡量放在這一層，其次選S3、S1層。主電源和其對應(yīng)的地在第4層和第5層，層厚設(shè)置時(shí)，增大S2～P1之間的間距，減小P1～G2之間的間距。具體數(shù)值要通過阻抗匹配公式計(jì)算得出。當(dāng)成本要求較高時(shí)，可采用方案2，優(yōu)選布線層S1、S2。方案3則保證了電源、地平面相鄰，減少了電源阻抗;但只有S2才有好的參考平面。方案4適用于對于少量信號(hào)要求高的場合，它能提供最好的布線層S2。

3.2 尋找最佳布局

PCB設(shè)計(jì)者的主要設(shè)計(jì)和布局的內(nèi)容之一是保證不發(fā)生隔離層重疊的情況。如果出現(xiàn)重疊的隔離層，就會(huì)在重疊的隔離層部分產(chǎn)生有限大小的電容。

首先要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時(shí)，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加;過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。最后根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進(jìn)行布局。盡可能地縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。

有些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手