半导体设计的黄金时代即将到来
06-06
从事单片机应用的开发者都有这样的经历：当调试好的样机投入现场实际运行时，总会出现这样或那样的问题。
有的一开机就出现故障，有的时好时坏，让人不知所措。
为什么实验室可以正常工作，但到达现场却出现问题？主要原因是系统没有采取抗干扰措施，或者措施不够充分。
为此，本文具体介绍单片机应用系统的抗干扰技术，以增强产品在实际环境中的生存能力。
干扰源及其分类 1.干扰的含义 所谓干扰一般是指有用信号以外的噪声，以及信号输入、传输、输出过程中发生的一些有害的电气变化。
这些变化会导致信号传输值、指示值或输出值出现误差和伪影。
干扰对电路的影响轻则降低信号质量，重则影响系统的稳定性；损坏电路的正常功能，造成逻辑关系混乱和控制失灵。
2。
干扰源的分类 1.从干扰源分类 1）内部干扰 内部干扰是指应用系统本身引起的各种干扰，包括固定干扰和过渡干扰。
固定干扰是指信号之间的相互串扰、长期传输中阻抗不匹配时的反射噪声、负载突变噪声、馈电系统中的浪涌噪声等。
过渡干扰是指电路动态工作时产生的干扰。
。
2）外部干扰 外部干扰是指从系统外部进入系统的各种干扰，包括自然干扰和某些自然现象（如闪电、雷击、大地或宇宙辐射、等）（如广播电台、车辆、家用电器、电力设备等发出的电磁干扰，以及电源的工频干扰）。
一般来说，自然干扰对系统影响不大，而人为干扰则是外部干扰的关键。
图9.1是上述两种干扰源的示意图。
？感应） ④ 传输线上的反射干扰（传输） ⑤ 系统接地不当造成的干扰（传输、感应） ⑥ 外部线间串扰（传输、感应） ⑦ 逻辑不足线路过渡干扰（传输） ⑧ 线间串扰（感应、传输） ⑨ 电源干扰（传输） ⑩ 引入接触电弧和反电动势干扰（辐射、传输、感应）被强力电器 ？内部接地不当造成的干扰（传输） ？漏磁感应（感应） ？传输线反射干扰（传输） ？泄漏干扰（传输） 2. 按干扰出现 的规则划分1) 固定干扰 当系统在固定电气设备附近运行时收到的干扰被归类为固定干扰。
例如，一个系统既有“强电”部分，也有“弱电”部分。
整个系统的工作是有节奏的，按照规定的程序按顺序运行。
对于这样的系统，“大功率”设备的启动/停止可能会在固定时间引入干扰，导致系统中的数字逻辑电路出现错误。
2）半固定干扰 半固定干扰是指偶尔使用的电气设备（如行驶车辆、电钻等）造成的干扰。
3）随机干扰 随机干扰是一种偶然的干扰。
如雷击、供电系统继电保护动作、汽车点火等。
半固定干扰与随机干扰的区别在于前者是可预测的，后者是突发性的。
3。
从干扰与输入信号的关系来划分 1）串模干扰 串模干扰又称为法向干扰和横向干扰。
这种干扰表现为干扰信号和有用信号串联。
如图9.2(a)所示。
干扰可能是由信号源本身产生的，也可能是由引线引起的。
它叠加在有用信号上，成为有用信号的一部分，直接送到系统的输入端，影响很大。
图9.2串模干扰和共模干扰 (a)串模干扰； (b) 共模干扰 2) 共模干扰 共模干扰也称为共模干扰、纵向干扰。
这种干扰发生在输入信号端子和系统本体接地之间，如图9.2(b)所示。
主要是两地之间的干扰电压造成的。
这种干扰主要是由于50Hz交流电源的接地系统对大地的电位分布以及某些电气设备通过接地系统的电流造成的。
图9.3显示了信号为直流电压时串模干扰和共模干扰的波形。
图9.3串模干扰和共模干扰波形 (a)直流信号； (b) 串模干扰； (c) 共模干扰； (d) 串模干扰和共模干扰共同作用 此外，干扰还可以按照形式、产生和传播方式进行分类，见表9.1。
虽然干扰有多种分类，但在单片机应用系统中，我们将重点讨论干扰传播方式的分类方法，并讨论串模干扰和共模干扰的抑制方法。
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