消除單片機系統電磁干擾解決方案

隨著(zhù)單片機系統越來(lái)越廣泛地應用于消費類(lèi)電子、醫療、工業(yè)自動(dòng)化、智能化儀器儀表、航空航天等各領(lǐng)域，單片機系統面臨著(zhù)電磁干擾（EMI）日益嚴重的威脅。電磁兼容性（EMC）包含系統的發(fā)射和敏感度兩方面的問(wèn)題。如果一個(gè)單片機系統符合下面三個(gè)條件，則該系統是電磁兼容的：

　?、?對其它系統不產(chǎn)生干擾;

　?、?對其它系統的發(fā)射不敏感;

　?、?對系統本身不產(chǎn)生干擾。

　　假若干擾不能完全消除，但也要使干擾減少到最小。干擾的產(chǎn)生不是直接的（通過(guò)導體、公共阻抗耦合等），就是間接的（通過(guò)串擾或輻射耦合）。電磁干擾的產(chǎn)生是通過(guò)導體和通過(guò)輻射，很多電磁發(fā)射源，如光照、繼電器、DC電機和日光燈都可引起干擾;AC電源線(xiàn)、互連電纜、金屬電纜和子系統的內部電路也都可能產(chǎn)生輻射或接收到不希望的信號。在高速單片機系統中，時(shí)鐘電路通常是寬帶噪聲的最大產(chǎn)生源，這些電路可產(chǎn)生高達300 MHz的諧波失真，在系統中應該把它們去掉。另外，在單片機系統中，最容易受影響的是復位線(xiàn)、中斷線(xiàn)和控制線(xiàn)。

　　1 干擾的耦合方式

　?。?）傳導性EMI

　　一種最明顯而往往被忽略的能引起電路中噪聲的路徑是經(jīng)過(guò)導體。一條穿過(guò)噪聲環(huán)境的導線(xiàn)可撿拾噪聲并把噪聲送到其它電路引起干擾。設計人員必須避免導線(xiàn)撿拾噪聲和在噪聲引起干擾前，用去耦辦法除去噪聲。最普通的例子是噪聲通過(guò)電源線(xiàn)進(jìn)入電路。若電源本身或連接到電源的其它電路是干擾源，則在電源線(xiàn)進(jìn)入電路之前必須對其去耦。

　?。?）公共阻抗耦合

　　當來(lái)自?xún)蓚€(gè)不同電路的電流流經(jīng)一個(gè)公共阻抗時(shí)就會(huì )產(chǎn)生共阻抗耦合。阻抗上的壓降由兩個(gè)電路決定，來(lái)自?xún)蓚€(gè)電路的地電流流經(jīng)共地阻抗。電路1的地電位被地電流2調制，噪聲信號或DC補償經(jīng)共地阻抗從電路2耦合到電路1。

　?。?）輻射耦合

　　經(jīng)輻射的耦合通稱(chēng)串擾。串擾發(fā)生在電流流經(jīng)導體時(shí)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，而電磁場(chǎng)在鄰近的導體中感應瞬態(tài)電流。

　?。?）輻射發(fā)射

　　輻射發(fā)射有兩種基本類(lèi)型：差分模式（DM）和共模（CM）。共模輻射或單極天線(xiàn)輻射是由無(wú)意的壓降引起的，它使電路中所有地連接抬高到系統地電位之上。就電場(chǎng)大小而言，CM輻射是比DM輻射更為嚴重的問(wèn)題。為使CM輻射最小，必須用切合實(shí)際的設計使共模電流降到零。

　　2 影響EMC的因數

　?、?電壓。電源電壓越高，意味著(zhù)電壓振幅越大，發(fā)射就更多，而低電源電壓影響敏感度。

　?、?頻率。高頻產(chǎn)生更多的發(fā)射，周期性信號產(chǎn)生更多的發(fā)射。在高頻單片機系統中，當器件開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生電流尖峰信號;在模擬系統中，當負載電流變化時(shí)產(chǎn)生電流尖峰信號。