Projektuojant elektroninę sistemą, siekiant išvengti aplinkkelių ir sutaupyti laiko, turi būti visapusiškai atsižvelgta į apsaugos nuo trukdžių reikalavimus ir jų laikomasi, kad būtų išvengta taisomųjų priemonių, kad būtų išvengta trukdžių užbaigus projektą. Yra trys pagrindiniai trukdžių formavimo elementai:
(1) Trikdžių šaltinis – tai komponentas, įranga arba signalas, sukeliantis trikdžius. Jis matematine kalba apibūdinamas taip: du/dt, kur di/dt yra didelis, yra trukdžių šaltinis. Pavyzdžiui, trukdžių šaltiniais gali tapti žaibas, relė, silicio valdomas lygintuvas, variklis, aukšto dažnio laikrodis ir kt.
(2) Skleidimo kelias – tai kelias arba terpė, per kurią trukdžiai sklinda iš trikdžių šaltinio į jautrų įrenginį. Įprastas trukdžių sklidimo kelias yra laidais ir spinduliuojamas iš kosmoso.
(3) Jautrūs įrenginiai reiškia objektus, į kuriuos lengva įsikišti. Tokie kaip: A/D, D/A keitiklis, mikrovaldiklis, skaitmeninis IC, silpno signalo stiprintuvas ir tt Pagrindinis anti-interferencijos projektavimo principas yra suvaržyti trukdžių šaltinį, nutraukti trukdžių sklidimo kelią ir pagerinti anti-interferenciją. jautraus įrenginio veikimą.
1 Slopinkite trukdžių šaltinius
Trikdžių šaltinių slopinimas yra kiek įmanoma sumažinti trukdžių šaltinių du/dt, di/dt. Tai yra svarbiausias ir svarbiausias anti-trukdžių dizaino principas, kuris dažnai gali pasiekti dvigubai didesnį rezultatą su puse pastangų. Trikdžių šaltinio du/dt daugiausia sumažinamas lygiagrečiai sujungiant kondensatorius abiejuose trikdžių šaltinio galuose. Trikdžių šaltinio di/dt sumažinamas pridedant induktyvumą arba varžą nuosekliai ir laisvosios eigos diodą į trikdžių šaltinio grandinę.
Įprastos trikdžių šaltinių slopinimo priemonės yra šios:
(1) Relės ritė pridedama su laisvosios eigos diodu, kad pašalintų galinius EML trikdžius, atsirandančius atjungus ritę. Tik pridėjus laisvosios eigos diodą, relės atsijungimo laikas bus atidėtas, o pridėjus įtampos stabilizavimo diodą, relė gali veikti daugiau kartų per laiko vienetą.
(2) Prijunkite kibirkščių slopinimo grandinę abiejuose relės kontakto galuose lygiagrečiai (paprastai RC serijos grandinė, kurios varža K iki dešimčių K ir talpa 0.01uF), kad sumažintumėte elektros poveikį. kibirkštis.
(3) Pridėkite filtro grandinę prie variklio ir atkreipkite dėmesį, kad kondensatoriaus ir induktoriaus laidai būtų kuo trumpesni.
(4) Kiekviena grandinės plokštės IC turi būti lygiagrečiai prijungta prie 0.01 μ F-0.1 μF aukšto dažnio kondensatoriaus, kad būtų sumažinta IC įtaka maitinimo šaltiniui. Atkreipkite dėmesį į aukšto dažnio kondensatoriaus laidus. Laidai turi būti arti maitinimo gnybto ir kuo trumpesni. Priešingu atveju padidės lygiavertė kondensatoriaus serijos varža, o tai turės įtakos filtravimo efektui.
(5) Sujungdami laidus venkite 90 laipsnių polilinijos, kad sumažintumėte aukšto dažnio triukšmą.
(6) RC slopinimo grandinė yra prijungta prie abiejų tiristoriaus galų lygiagrečiai, kad būtų sumažintas tiristoriaus keliamas triukšmas (kai triukšmas yra rimtas, tiristorius gali sugesti).
Pagal trukdžių sklidimo kelią jis gali būti suskirstytas į laidus trukdžius ir spinduliuojamus trukdžius.
Vadinamieji laidieji trukdžiai reiškia trikdžius, perduodamus jautriam įrenginiui per laidą. Aukšto dažnio trukdžių triukšmo dažnių juosta skiriasi nuo naudingo signalo. Aukšto dažnio trukdžių triukšmo perdavimą galima nutraukti pridedant filtrą ant laido. Kartais šiai problemai išspręsti galima pridėti izoliacinių optronų. Maitinimo šaltinio triukšmas yra žalingiausias, todėl tvarkymui reikia skirti ypatingą dėmesį. Vadinamieji spinduliuotės trukdžiai reiškia trikdžius, perduodamus jautriems prietaisams per kosminę spinduliuotę. Bendras sprendimas yra padidinti atstumą tarp trikdžių šaltinio ir jautraus įrenginio, izoliuoti juos įžeminimo laidu ir ant jautraus įrenginio pridėti ekraną.
2 Įprastos trikdžių sklidimo kelio nutraukimo priemonės yra šios:
(1) Visiškai apsvarstykite maitinimo šaltinio įtaką MCU. Jei maitinimas yra gerai atliktas, visos grandinės trikdžių apsauga bus išspręsta daugiau nei per pusę. Daugelis vieno lusto mikrokompiuterių yra labai jautrūs maitinimo šaltinio triukšmui. Norint sumažinti vieno lusto maitinimo triukšmo trukdžius, prie vieno lusto mikrokompiuterių maitinimo šaltinio reikėtų pridėti filtrų grandines arba įtampos reguliatorius. Pavyzdžiui, magnetiniai rutuliukai ir kondensatoriai gali būti naudojami formuojant π formos filtro grandinę. Žinoma, 100 Ω rezistoriai taip pat gali būti naudojami pakeisti magnetinius karoliukus, kai sąlygos nėra sudėtingos.
(2) Jei vieno lusto mikrokompiuterio įvesties / išvesties prievadas naudojamas triukšmo įtaisams, pvz., varikliui, valdyti, įvesties / išvesties prievadas ir triukšmo šaltinis turi būti izoliuojami (pridedama π filtravimo grandinė). Norint valdyti triukšmo įtaisus, pvz., variklį, įvesties/išvesties prievadą ir triukšmo šaltinį reikia atskirti (pridedama π filtravimo grandinė).
(3) Atkreipkite dėmesį į kristalų generatoriaus laidus. Kristalinis osciliatorius turi būti kuo arčiau mikrovaldiklio kaiščio, o laikrodžio sritis turi būti izoliuota įžeminimo laidu. Kristalinis generatoriaus apvalkalas turi būti įžemintas ir pritvirtintas. Ši priemonė gali išspręsti daug sudėtingų problemų.
(4) Grandinės plokštė turi būti pagrįstai padalinta, pavyzdžiui, stiprūs ir silpni signalai, skaitmeniniai ir analoginiai signalai. Stenkitės, kad trukdžių šaltiniai (pvz., varikliai ir relės) būtų toliau nuo jautrių elementų (pvz., SCM).
(5) Skaitmeninė sritis turi būti izoliuota nuo analoginės srities įžeminimo laidu. Skaitmeninis įžeminimas turi būti atskirtas nuo analoginio įžeminimo ir galiausiai prijungtas prie maitinimo šaltinio įžeminimo viename taške. A/D ir D/A lustų laidai taip pat yra paremti šiuo principu. Gamintojas atsižvelgė į šį reikalavimą paskirstydamas A/D ir D/A lustų kaiščių išdėstymą.
(6) Vieno lusto mikrokompiuterio ir didelės galios įrenginio įžeminimo laidas turi būti įžemintas atskirai, kad būtų sumažinti abipusiai trukdžiai. Didelės galios įrenginiai turi būti kuo toliau ant plokštės krašto.
(7) Įvesties / išvesties prievaduose, maitinimo linijose, plokštės jungiamosiose linijose ir kitose pagrindinėse mikrovaldiklio srityse naudojami antitrikdiniai komponentai, tokie kaip magnetiniai karoliukai, magnetiniai žiedai, maitinimo filtrai ir ekranavimo dangteliai, o tai gali žymiai pagerinti anti- grandinės trikdžių veikimas.
3. Pagerinkite jautrių prietaisų atsparumą trukdžiams
Jautrių prietaisų apsaugos nuo trukdžių efektyvumo gerinimas reiškia metodą, kuriuo siekiama kuo greičiau sumažinti trikdžių triukšmą ir kuo greičiau atsigauti po nenormalios būsenos iš jautrių įrenginių.
Įprastos priemonės, skirtos pagerinti jautrių prietaisų atsparumą trukdžiams, yra šios:
(1) Sujungiant laidus, kilpos plotas turi būti sumažintas, kad būtų sumažintas sukeliamas triukšmas.
(2) Sujungdami laidus, maitinimo linija ir įžeminimo laidas turi būti kuo storesni. Be įtampos kritimo mažinimo, svarbiau sumažinti sujungimo triukšmą.
(3) Mikrovaldiklio tuščiosios eigos įvesties / išvesties prievadą nekabinkite ore, o įžeminkite arba prijunkite prie maitinimo šaltinio. Kitų IC tuščiosios eigos gnybtai įžeminami arba prijungiami prie maitinimo šaltinio nekeičiant sistemos logikos.
(4) SCM maitinimo šaltinio stebėjimo ir stebėjimo grandinių, tokių kaip IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045, naudojimas gali labai pagerinti visos grandinės trukdžių apsaugą.
(5) Darant prielaidą, kad greitis gali atitikti reikalavimus, vieno lusto mikrokompiuterio kristalinis generatorius turi būti kiek įmanoma sumažintas ir pasirenkama mažos spartos skaitmeninė grandinė.
(6) IC įtaisai turi būti kiek įmanoma tiesiogiai privirinami prie plokštės, o IC lizdai turi būti naudojami mažiau.
Siekdami užtikrinti gerą apsaugą nuo trukdžių, dažnai matome PCB įžeminimo padalijimo laidų režimą. Tačiau ne visos skaitmeninės ir analoginės grandinės turi būti segmentuotos įžeminimo plokštumoje. Kadangi šis segmentavimas skirtas sumažinti triukšmo trukdžius.
