相信很多人在購(gòu)買(mǎi)國(guó)內(nèi)單片機(jī)芯片的時(shí)候都會(huì)考量芯片的抗干擾性能，為大家解析一下干擾怎么產(chǎn)生及英銳恩公司怎么提升單片機(jī)芯片的抗干擾性能。單片機(jī)芯片系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元器件選擇、安裝、制造工藝都會(huì)影響單片機(jī)的抗干擾能力，會(huì)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng) 的可靠性與安全性構(gòu)成極大的威脅，單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)需保持長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠運(yùn)行才是。否則會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)的可靠性能下降，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失靈，影響產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量，甚至造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

形成干擾單片機(jī)芯片的基本要素有三個(gè)：

　　(1)干擾源。指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號(hào)，用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干擾源。如：雷電、繼電器、可控硅、電機(jī)、高頻時(shí)鐘等都可能成為干擾源。

　　(2)傳播路徑。指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳播路徑是通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的傳導(dǎo)和空間的輻射。

　　(3)敏感器件。指容易被干擾的對(duì)象。如：A/D、D/A變換器，單片機(jī)，數(shù)字IC， 弱信號(hào)放大器等。

　針對(duì)形成干擾單片機(jī)芯片的三要素，采取的抗干擾主要有以下手段。

　　1 抑制干擾源

　　抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/dt，di/dt。這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會(huì)起到事半功倍的效果。 減小干擾源的du/dt主要是通過(guò)在干擾源兩端并聯(lián)電容來(lái)實(shí)現(xiàn)。減小干擾源的di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　抑制干擾源的常用措施如下：

　　(1)繼電器線(xiàn)圈增加續(xù)流二極管，消除斷開(kāi)線(xiàn)圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾。僅加續(xù)流二極管會(huì)使繼電器的斷開(kāi)時(shí)間滯后，增加穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時(shí)間內(nèi)可動(dòng)作更多的次數(shù)。

　　(2)在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路(一般是RC串聯(lián)電路，電阻一般選幾K 到幾十K，電容選0.01uF)，減小電火花影響。

　　(3)給電機(jī)加濾波電路，注意電容、電感引線(xiàn)要盡量短。

　　(4)電路板上每個(gè)IC要并接一個(gè)0.01μF～0.1μF高頻電容，以減小IC對(duì)電源的影響。注意高頻電容的布線(xiàn)，連線(xiàn)應(yīng)靠近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電 容的等效串聯(lián)電阻，會(huì)影響濾波效果。

　　(5)布線(xiàn)時(shí)避免90度折線(xiàn)，減少高頻噪聲發(fā)射。

　　(6)可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲(這個(gè)噪聲嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)把可控硅擊穿的)。

　2 切斷干擾傳播路徑

　　按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類(lèi)。

　　所謂傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號(hào)的頻帶不同，可以通過(guò)在導(dǎo)線(xiàn)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(lái)解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。

　　所謂輻射干擾是指通過(guò)空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距，用地線(xiàn)把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩。

　　切斷干擾傳播路徑的常用措施如下：

　　(1)充分考慮電源對(duì)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(duì)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(duì)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(lái)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(xiàn)。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線(xiàn)把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)，晶振外殼接地并固定。

　　(4)電路板合理分區(qū)，如強(qiáng)、弱信號(hào)，數(shù)字、模擬信號(hào)。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(xiàn)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。A/D、D/A芯片布線(xiàn)也以此為原則。

　(6)單片機(jī)和大功率器件的地線(xiàn)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(xiàn)、電路板連接線(xiàn)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。

　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從敏感器件這邊考慮盡量減少對(duì)干擾噪聲 的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡快恢復(fù)的方法。

　　提高敏感器件抗干擾性能的常用措施如下：

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

　　(2)布線(xiàn)時(shí)，電源線(xiàn)和地線(xiàn)要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦 合噪聲。

　　(3)對(duì)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(duì)單片機(jī)使用電源監(jiān)控及看門(mén)狗電路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X5043，X5045等，可大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。

　　(5)在速度能滿(mǎn)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。 (6)IC器件盡量直接焊在電路板上，少用IC座。

　　4 其它常用單片機(jī)芯片干擾措施

　　交流端用電感電容濾波：去掉高頻低頻干擾脈沖。

　　變壓器雙隔離措施：變壓器初級(jí)輸入端串接電容，初、次級(jí)線(xiàn)圈間屏蔽層與初級(jí)間電容中心接點(diǎn)接大地，次級(jí)外屏蔽層接印制板地，這是硬件抗干擾的關(guān)鍵手段。次級(jí)加低通濾波器：吸收變壓器產(chǎn)生的浪涌電壓。

　　采用集成式直流穩(wěn)壓電源：因?yàn)橛羞^(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等保護(hù)。

　　I/O口采用光電、磁電、繼電器隔離，同時(shí)去掉公共地。

　　通訊線(xiàn)用雙絞線(xiàn)：排除平行互感。

　　防雷電用光纖隔離最為有效。

　　A/D轉(zhuǎn)換用隔離放大器或采用現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換：減少誤差。

外殼接大地：解決人身安全及防外界電磁場(chǎng)干擾。

　　加復(fù)位電壓檢測(cè)電路。防止復(fù)位不充份，CPU就工作，尤其有EEPROM的器件，復(fù)位不充份會(huì)改變EEPROM的內(nèi)容。

印制板工藝抗干擾：

　　①電源線(xiàn)加粗，合理走線(xiàn)、接地，三總線(xiàn)分開(kāi)以減少互感振蕩。

　　②CPU、RAM、ROM等主芯片，VCC和GND之間接電解電容及瓷片電容，去掉高、低頻干擾信號(hào)。

　　③獨(dú)立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少接插件與連線(xiàn)，提高可靠性，減少故障率。

　　④集成塊與插座接觸可靠，用雙簧插座，最好集成塊直接焊在印制板上，防止器件接觸不良故障。

　　⑤有條件采用四層以上印制板，中間兩層為電源及地

為你排除國(guó)內(nèi)單片機(jī)芯片抗干擾性能欠佳的疑慮，相對(duì)國(guó)外的單片機(jī)芯片，技術(shù)相差不遠(yuǎn)，且極具價(jià)格優(yōu)勢(shì)，何不采用優(yōu)質(zhì)的抗干擾性能好的國(guó)內(nèi)單片機(jī)芯片呢。深圳英銳恩推出的8位單片機(jī)芯片及32位單片機(jī)芯片都是抗干擾性極佳的，響應(yīng)“芯”時(shí)代，推出優(yōu)質(zhì)的智能電子產(chǎn)品。