数字电路PCB设计的抗干扰考虑

在电子系统PCB在设计中，应充分考虑并满足抗干扰性，以避免弯路和节省时间 避免要求PCB抗干扰补救措施在设计完成后进行。干扰的基本要素有三个：

(1)干扰源是指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下:du/dt， di/dt大的地方是干扰源。如雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等 能成为干扰源。

(2)传播路径是指干扰从干扰源传播到敏感器件的通道或媒介。典型的干扰传播 通过导线的传导和空间的辐射，播的辐射。

(3)敏感器件是指易受干扰的对象。A/D、D/A变换器、单片机、数字IC， 弱信号放大器等。

抗干扰PCB设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，改善敏感器件 抗干扰性能。(类似于传染病的预防)1 抑制干扰源抑制干扰源是尽可能减少干扰源du/dt，di/dt。这是抗干扰PCB设计中最优 先考虑最重要的原则，往往事半功倍。减少干扰源du/dt干扰源两端并联电容主要实现。减少干扰源 di/dt实现干扰源电路串联电感或电阻，增加续流二极管。

抑制干扰源的常用措施如下：

(1)继电器线圈增加续流二极管 ，消除断开线圈时产生的反电势干扰。 连续二极管会延迟继电器的断开时间，增加单位时间内稳压二极管后继电器 多动作。

(2)在继电器接头两端连接火花抑制电路(通常是RC串联电路一般选择几个电阻K 到几十K，电容选0.01uF)，减少电火花的影响。

(3)给电机加滤波电路，注意电容和电感引线尽量短。

(4)电路板上的每IC要并接一个0.01μF～0.1μF减少高频电容IC对电源的 影响。注意高频电容器的布线。连接应靠近电源端，并尽可能粗短。否则，它将增加电力 等效串联电阻会影响滤波效果。

(5)布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。

(6)可控硅两端并联RC抑制电路，减少可控硅产生的噪声（当噪声严重时可能会发生） 可控硅会被击穿)。

传导干扰和辐射干扰可分为干扰传播路径。

传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。噪声和高频干扰 不同的有用信号频带可以通过在导线上添加滤波器来切断高频干扰噪声的传播，有时还可以添加隔离光耦合来解决。电源噪声危害最大，尤其是 注意处理。辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般的解决方案是增加干扰源与敏感器件之间的距离，用地线隔离它们 装置上加盖罩。

切断干扰传播路径的常用措施如下：

(1)充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就 解决了一半以上的问题。许多单片机对电源噪声非常敏感。为了减少电源噪声对单片机的干扰，应向单片机电源添加滤波电路或稳压器。例如，磁珠和电容器可以使用 组成π当然，当条件不高时，也可以使用100个滤波电路Ω电阻代替磁珠。

(2)如果是单片机I/O用于控制电机等噪声器件I/O口与噪声源 间隔(增加)π形状滤波电路)。 控制电机等噪声器件，I/O口与噪声源 间隔(增加)π形状滤波电路)。

(3)注意晶振布线。晶振应尽可能靠近单片机引脚，时钟区应用地线隔离。 晶振外壳接地固定。这种措施可以解决许多难题。

(4)电路板分区合理，如强弱信号、数字、模拟信号等。尽量远离敏感元件(如电机、继电器)。

(5)用地线将数字区与模拟区隔离，数字区与模拟区分离，最后在一个 点接电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则，厂家分配A/D、D/A芯片 在排列引脚时已经考虑了这一要求。

(6)单片机和大功率器件的地线应单独接地，以减少相互干扰。 大功率 尽量将设备放在电路板的边缘。

(7)单片机I/O抗干扰元件用于口、电源线、电路板连接线等关键场所 如磁珠、磁环、电源滤波器、屏蔽罩等，可显著提高电路的抗干扰性能。

2 提高敏感器件的抗干扰性能，提高敏感器件的抗干扰性能，是指考虑尽量减少敏感器件的干扰噪声 以及尽快从异常状态恢复的方法。

提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下：

(1)尽量减少电路环的面积，以减少感应噪声。

(2)布线时，电源线和地线应尽可能粗。除了减少压降，减少耦合更重要 合噪声。

(3)单片机闲置I/O口，不要悬挂，接地或连接电源。IC的闲置 端接地或连接电源而不改变系统逻辑。

(4)单片机使用电源监控和看门狗电路，如:IMP809，IMP706，IMP813， X25043，X25045等，可大大提高整个电路的抗干扰性能。

(5)在满足速度要求的前提下，尽量减少单片机的晶体振动，选择低速数字 电路。

(6)IC尽量将设备直接焊接在电路板上，少用IC座。