数字电路抗干扰设计：让电子产品更可靠！

数字电路抗干扰设计：让电子产品更可靠！

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来源

1.

https://blog.csdn.net/dhaimo/article/details/144126112

2.

https://blog.csdn.net/dhaimo/article/details/144255612

3.

https://blog.csdn.net/DiaoaoMuMa/article/details/126159246

4.

https://blog.csdn.net/2301_77423745/article/details/129953366

5.

https://zhidao.baidu.com/question/303518965358249964.html

6.

https://zhidao.baidu.com/question/393444244.html

7.

https://blog.csdn.net/u011764302/article/details/105957566

8.

https://blog.csdn.net/weixin_40639409/article/details/120052627

9.

http://m.elecfans.com/article/956947.html

10.

https://www.audiowell.net/referenceinfo/771.html

11.

http://yqpcb.com/news/News_11.htm

随着科技的发展，数字电路的抗干扰设计变得越来越重要。通过滤波、屏蔽、光电隔离等方法抑制干扰源；合理布线、接地技术和去耦电容切断干扰传播路径；选择高抗扰度的器件并进行合理的PCB分区设计来提高敏感器件的抗干扰性能。这些措施能有效提升数字电路的抗干扰能力，确保电子设备在各种复杂环境下都能稳定可靠地工作。

数字电路抗干扰设计的基本原则主要包括抑制噪声源、切断干扰传播途径以及加强受扰设备的抵抗能力。具体如下：

1. 抑制噪声源：直接消除干扰产生的原因，这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则。例如，在电路设计中，应尽量减小干扰源的du/dt和di/dt。

2. 切断干扰传播途径：通过提高传递途径对电磁干扰的衰减作用，以消除噪声源和受扰设备之间的噪声耦合。这包括合理的布局布线，如避免平行走线，减少信号线与地线、电源线之间的交叉等。

3. 加强受扰设备的抵抗能力：降低其噪声敏感度，使其对干扰信号具有更强的抵御能力。这可以通过选择高抗扰度的元器件、优化电路设计等方式实现。

此外，抗干扰设计还涉及多个方面，如电源线设计、地线设计、元器件配置、去耦电容配置等，每个方面都有具体的设计原则和注意事项。例如，在电源线设计中，应选择合适的电源、加宽电源线、保证电源线与底线走向一致等；在地线设计中，应模拟地和数字地分开、采用单点接地、加宽地线等。

1. 屏蔽技术：包括静电屏蔽、低频磁屏蔽、电磁屏蔽等。静电屏蔽是用导电材料制作封闭的金属容器并接地，防止外部干扰电场影响内部电路。低频磁屏蔽用于隔离低频磁场干扰，需要使用高导磁材料。电磁屏蔽则主要用于阻挡高频磁场干扰，通过感应电涡流来消耗干扰能量。

2. 隔离措施：包括变压器隔离和光电耦合器隔离。变压器隔离主要用于传输交变信号，而光电耦合器隔离则广泛应用于数字接口电路中，能够实现电气隔离，提高系统的抗共模干扰能力。

3. 滤波技术：采用相应形式的滤波器将各种干扰信号滤除。常用的滤波器有RC滤波器、交流电源滤波器和直流电源滤波器等。滤波技术特别对抑制经导线耦合到电路的干扰效果显著。

在实际工程中，抗干扰设计需要综合考虑多个因素。以数模混合电路设计为例，关键在于合理布局和布线：

1. 电源线设计：选择合适的电源，加宽电源线，保证电源线与底线走向一致，电源入口添加去耦电容。

2. 地线设计：模拟地和数字地分开，通过磁珠连接；低频电路采用单点接地，高频电路采用多点接地；尽量加宽地线，减少接地环路面积。

3. 元器件布局：避免长平行信号线，时钟发生器和晶振靠近CPU，围绕核心器件布局，缩短高频元器件引线。

4. 去耦电容配置：每个集成电路旁加0.1μF电容，每10个集成电路加一片充放电电容，注意电容引线不能太长。

5. PCB走线：建立良好的地线层，保持关键线路间的足够距离，不得已走长线时应插入低通滤波器，避免使用过粗的走线以减少天线效应。

通过上述措施的综合应用，可以有效提升数字电路的抗干扰能力，确保电子设备在各种复杂环境下都能稳定可靠地工作。