中心議題：

• 電路設計中的抗幹擾措施

解決方案：

• 采用金屬膜電阻和低噪聲的有源器件
• 在印製板電源進線端並聯一隻10UF~100UF鉭電容進行電源退耦

1
、切斷幹擾的傳播途徑

1）增加幹擾源（如電機、繼電器）與敏感器件（如單片機）的距離，用地線把他們隔離或者在敏感器件加上屏蔽罩。

2）電路板合理分區，將強信號、弱信號

、數字信號、模擬信號電路合理地分區域布置。

4）
、單片機和大功率器件的地線要單獨接地
，以減小互相幹擾。大功率器件要盡可能布置在電路板的邊緣。

5）、在單片機I/O口，電路板連接線等關鍵地方
，使用抗幹擾元件可顯著提高電路的抗幹擾性能。

6）、晶振與單片機引腳盡量靠近
，用地線把時鍾區隔離起來，晶振外殼接地並固定。

2、盡量采用抗幹擾性能強的單片機

1）
、降低單片機內部的電源噪聲

zaichuantongdeshuzijichengdianlushejizhong
，tongchangjiangdianyuanduanhediduanfenbiebuzhizaiduichengdeliangbian。liruzuoxiajiaoweidi，zuoshangjiaoweidianyuan。zheshidedianyuanzaoshengchuanguozhenggeguipian。gaijinfangfajiangdanpianjidedianyuanhedianpaizailianggexianglindeyinjiaoshang，zheyangbujinjiangdilechuanguozhenggeguipiandedianliu，haibianyuyinzhibanshangshejidianyuantuioudianrong
，yijiangdixitongzaosheng。

2）、降低時鍾頻率

單dan片pian機ji測ce控kong係xi統tong的de時shi鍾zhong電dian路lu是shi一yi個ge調tiao頻pin噪zao聲sheng源yuan，它ta不bu僅jin能neng幹gan擾rao本ben係xi統tong
，還hai對dui外wai界jie產chan生sheng幹gan擾rao，使shi其qi他ta係xi統tong的de電dian磁ci兼jian容rong檢jian測ce不bu能neng達da標biao。在zai保bao證zheng係xi統tong可ke靠kao性xing的de前qian提ti下xia，選xuan用yong時shi鍾zhong頻pin率lv低di的de單dan片pian機ji可ke降jiang低di係xi統tong的de噪zao聲sheng。以yi8051單片機為例，當最短指令周其為1US時
，時鍾是12MHZ。而同樣速度的MOTOROLA兼容單片機的廠商在不犧牲運算速度的前提下

，將時鍾頻率降低到原來的1/3。特別是MOTOROLA公司新推出的68HC08係列單片機
、內部采用了鎖相倍頻技術，將外部時鍾除至32KHZ，而內部總線速度卻提高到8MHZ，甚至更高。

3）
、EFT技術

隨著超大規模集成電路的發展

，單片機內部的抗幹擾技術也在不斷進步。MOTOROLA公司新推出的68HC08係列單片機
，采用EFTjishujinyibutigaoledanpianjidekangganraonengli，dangzhendangdianludezhengxianboxinhaoshoudaowaijieganraoshi，qiboxingshanghuidiejiayixiemaoci。ruoyishimitedianluduiqizhengxingshi
，zhezhongmaocihuichengweichufaxinhaoganraozhengchangdeshizhongxinhao。danshijiaotishiyongshimidianluheRC濾波可以使這類毛刺不起作用
，這就是EFT技術。

3、單片機測控係統中的頻率抖動技術

jiangpinlvladongxinhaodiejiadaoshuruxinhaodesuijizaoshengshang，suiranhuizengjiazhuanhuandezongzaosheng
，danzengjiadezaoshengshiyonglaibuchangshuchushumalianghuazaoshengde，keshilianghuawuchabuzaishuruxinhaodehanshuershidoudongzaoshengshunshizhidehanshu。yinci，liyongpinlvchandouxinhaokequchulianghuazaoshengyushuruxinhaozhijiandexiangguanxing。pinlvladongxinhaodedaxiaotongchangyuewei1/3LSB有效值。例如，在未加頻率拉動的情況下
，ADC輸shu出chu的de量liang化hua噪zao聲sheng是shi瞬shun時shi輸shu入ru信xin號hao幅fu度du的de函han數shu，量liang化hua拉la動dong之zhi後hou，因yin抖dou動dong信xin號hao的de幅fu度du不bu依yi賴lai於yu輸shu入ru信xin號hao
，故gu量liang化hua噪zao聲sheng與yu輸shu入ru信xin號hao無wu關guan，從cong而er消xiao除chu了leADC輸出諧波分量，但這是以增加總噪聲為代價的。需要指出的是
，並不一定在ADC輸入端實際施加顫抖噪聲，也可利用地轉換器的熱噪聲作為頻率抖動信號，但ADC要有足夠的輸出位數以確保能夠去除輸入信號與量化噪聲的相關性。

4、防止漏電流的技術

應當在清潔
、幹燥
、通風
、環境溫度適宜的條件下使用智能化單片機測控係統。係統受潮後導致絕緣電阻下降，會產生漏電流。輕測使測量誤差增大
，控製不靈；重則會造成適中故障，損壞元器件。例如
，當印製板受潮時
，A/D轉zhuan換huan器qi輸shu入ru阻zu抗kang下xia降jiang，讀du數shu不bu準zhun，並bing且qie伴ban有you跳tiao數shu現xian象xiang。這zhe也ye是shi一yi些xie數shu字zi電dian壓ya表biao在zai雷lei雨yu季ji節jie無wu法fa正zheng常chang工gong作zuo的de主zhu要yao原yuan因yin。對dui於yu受shou潮chao的de印yin製zhi板ban，可ke用yong無wu水shui酒jiu精jing擦ca淨jing表biao麵mian，然ran後hou用yong電dian吹chui風feng烘hong幹gan，以yi消xiao除chu漏lou電dian。

有些精密集成電路，專門設置了防止極間漏電用的保護環。例如由美國哈裏斯公司生產的ICL7650型斬波自穩零式精密運算放大器，HI7195A型帶微處理器的5 1/2位A/D轉換器，均設置了兩個保護環引出端。設計電路時將兩個保護環接地
，即可消除印製板上輕微漏電對測量所造成的影響。

5、濾波技術

濾波是指從混有幹擾或噪聲的信號中獲取有用信號的方法，能實現上述功能的部件叫濾波器。在數字儀表中常見的濾波器主要有三種：無源濾波器，有源濾波器

，數字濾波器。

1）無源濾波器

無源濾波器是由R、L、C元件構成的

，根據幹擾信號的特點，可選低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器。此外還有帶阻濾波器等類型。對於50HZ電磁場幹擾，可在測控係統輸入端加一級雙T濾波器。

2）有源濾波器

有源濾波器是包含有源器件（例如晶體管、運算放大器）的各種濾波器。與單純使用R、L
、C元件的無源濾波器相比，能省去體積龐大的電感元件，便於實現小型化、集成化。有源濾波器適用於較低頻率的濾波。二階有源帶通濾波器的典型電路參見下圖。 更多鏈接：
電路設計中的抗幹擾措施
http://wap.0-fzl.cn/bbs/viewthread.php?tid=191064&extra=page%3D1&frombbs=1
保護電路論壇社區更新了大量精彩的內容,可查看：
http://wap.0-fzl.cn/bbs/forumdisplay.php?fid=21&page=1
[page]
6、隔離技術

所謂隔離技術，是指將噪聲源與信號線相互隔離開的技術。在單片機係列中經常采用光耦合器來實現傳感器與輸入通道的隔離

、I/O接(jie)口(kou)的(de)隔(ge)離(li)及(ji)內(nei)部(bu)電(dian)路(lu)的(de)隔(ge)離(li)。此(ci)外(wai)

，在(zai)遠(yuan)距(ju)離(li)傳(chuan)輸(shu)信(xin)號(hao)時(shi)

，也(ye)需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)技(ji)術(shu)。一(yi)種(zhong)采(cai)用(yong)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)技(ji)術(shu)的(de)網(wang)絡(luo)通(tong)信(xin)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu)如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)。在(zai)對(dui)被(bei)傳(chuan)輸(shu)的(de)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)隔(ge)離(li)時(shi)

，宜(yi)選(xuan)用(yong)線(xian)性(xing)光(guang)耦(ou)合(he)器(qi)，其(qi)電(dian)流(liu)傳(chuan)輸(shu)比(bi)接(jie)近(jin)於(yu)常(chang)數(shu)。

此外，在測試係統中還經常用變壓器隔離，繼電器隔離，貝母隔離等技術。

7、抵製傳輸線上的幹擾

chuanshuxianyixuanyongshuangjiaoxianhuotongzhoudianlanpingbixian
，jinguanshuangjiaoxiandepindaijiaozhai，danqibozukanggao，kanggongmoganraonengliqiang，shuangjiaoxianshangdemeigexiaohuanludedianciganyingyongganraonengxianghudixiao

，bingqieqifenbudianrongjiaoda，keqidaojifendianrongdexiaoguo
，yinciduidiancichangjuyouyidingdedizhizuoyong。shiyongchangchuanshuxianshixuyaozhuyizukangpipeiwenti。fouzechuanshuxianshanghuichanshengfanshebo
，zaochengxinhaoshizhen。

8
、正確選擇接地點

在單片機測控係統內部，大致有6種地線：信號線、模擬地、數字地
、功率地、交流地和屏蔽地。

設計整機電路時應根據技術條件和實際情況來決定究竟是浮地還是接地
，需要采用哪種地線，選擇單點接地還是多點接地。

9、傳感器的屏蔽

在工業現場使用集成溫度傳感器時，很容易引入幹擾。為提高信噪比，可以給傳感器加上屏蔽。有些溫度傳感器
，采用TO-52型xing金jin屬shu殼ke封feng裝zhuang，並bing且qie專zhuan有you一yi個ge管guan腳jiao接jie管guan殼ke。使shi用yong時shi將jiang此ci腳jiao接jie地di，即ji可ke由you管guan殼ke起qi來lai屏ping蔽bi作zuo用yong。對dui於yu塑su料liao封feng裝zhuang的de集ji成cheng溫wen度du傳chuan感gan器qi，必bi要yao時shi可ke用yong薄bo銅tong管guan做zuo外wai屏ping蔽bi
，把ba傳chuan感gan器qi裝zhuang入ru後hou再zai用yong環huan氧yang樹shu脂zhi封feng固gu，二er者zhe保bao持chi絕jue緣yuan。這zhe種zhong全quan密mi封feng式shi傳chuan感gan器qi特te別bie適shi合he測ce量liang液ye體ti和he蒸zheng氣qi的de溫wen度du。

10、塑料機的屏蔽

目前，采用ABS工程逆料製成的塑料機箱以其造型美觀，攜帶輕便等優點

，深受人們的青睞。為使機箱具有屏蔽作用，可用噴塗、真空
、沉積等方法在機箱內表麵覆蓋一層導電膜。也可以自己加工屏蔽層，在機箱內表麵粘粘一層鋁箔，再與公共地連通。

11
、元器件的選擇

為降低元器件的噪聲，應盡量采用金屬膜電阻和低噪聲的有源器件。為了減小溫度漂移

，全部元件需經過高、低溫老化處理。必要時
，前級放大器、有源濾波器要加溫度補償電路。A/D轉換器的積分電容應選漏電小


、介質損耗因數低的聚丙烯或聚苯乙烯電容。ICL7650型精密運放和IC7660型DC/DC轉換器泵電容，均應采用鉭電容。

能用低速器件就不用高速器件，高速器件隻用在關鍵的地方。

12、消噪電路

帶隙基準電壓源是一種作為電壓基準的高穩定度電壓源，目前正廣泛用於數字儀表、智能儀器及測試係統中。在基準電壓輸出端並聯一隻0.1UF的消噪電容
，能濾除高頻噪聲。

當電路的輸出狀態維持不變時允許加到輸入端的噪聲電壓最大值，稱為電壓噪聲容限。噪聲容限愈高，說明器件的抗幹擾能力，應盡量CMOS電路來代替TTL電路。CMOS電路的噪聲容限可達電源電壓的40%,而TTL電路大約隻有電源電壓的16%。

13
、電源即耦電容

單dan片pian機ji測ce控kong係xi統tong中zhong許xu多duo電dian路lu都dou是shi公gong用yong一yi個ge直zhi流liu電dian源yuan的de。這zhe就jiu要yao求qiu電dian源yuan線xian不bu得de在zai各ge電dian路lu之zhi間jian引yin入ru幹gan擾rao，並bing且qie當dang負fu載zai發fa生sheng變bian化hua時shi直zhi流liu電dian源yuan線xian上shang不bu應ying產chan生sheng波bo動dong。但dan實shi際ji上shang很hen難nan做zuo到dao
，因yin為wei直zhi流liu電dian源yuan的de內nei阻zu抗kang，並bing且qie當dang負fu載zai發fa生sheng變bian化hua時shi直zhi流liu電dian源yuan線xian上shang不bu應ying產chan生sheng波bo動dong。但dan實shi際ji上shang很hen難nan做zuo到dao
，因yin為wei直zhi流liu電dian源yuan的de內nei阻zu抗kang和he電dian源yuan引yin線xian的de交jiao流liu阻zu抗kang不bu可ke能neng為wei零ling。利li用yong退tui耦ou電dian容rong不bu僅jin能neng降jiang低di直zhi流liu電dian源yuan的de內nei阻zu抗kang，還hai能neng避bi免mian各ge電dian路lu之zhi間jian通tong過guo電dian源yuan線xian相xiang互hu幹gan擾rao。

在單片機測控係統中使用了大量的數字IC，而每片數字IC本身都是一個脈衝幹擾源，它們也會通過電源線相互幹擾。解決辦法是在印製板電源進線端並聯一隻10UF~100UF鉭電容進行電源退耦，同時在每個芯片的電源進線端再並聯一隻高頻、低分布的電感的陶瓷電容
，容量一般取0.1UF，當頻率超過15MHZ時，可取0.01JF
，電路如圖所示。退耦電容的引腳要盡量短。