淺談電子電路的抗干擾方法

由于電子電路在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，電子控制技術(shù)能有效地提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。但現(xiàn)實(shí)中由于電子電路工作的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，會(huì)有各種各樣的干擾，致使電子電路會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問題。常常導(dǎo)致電路不能正常工作。因此在電子電路設(shè)計(jì)中抗干擾問題是一個(gè)十分重要的課題。下面我們從軟件和硬件兩個(gè)方面來說說電子電路抗干擾的方法，以便提高我們制作電路的可靠性。

一、電子電路干擾的耦合與傳播途徑
（一）、電子電路的干擾源
干擾是指有用信號(hào)以外的噪聲或造成惡劣影響的變化部分統(tǒng)稱為干擾。干擾產(chǎn)生的來源稱為干擾源。干擾源可分為外部干擾源和內(nèi)部干擾源兩種。外部干擾源是指哪些與電子電路本身無關(guān)，是由外界環(huán)境因素決定的。內(nèi)部干擾源則是由電子電路結(jié)構(gòu)布局、生產(chǎn)工藝等所決定的。例如交流聲、不同信號(hào)的感應(yīng)、雜散電容、多點(diǎn)接地造成的電位差、寄生振蕩引起的干擾等均屬內(nèi)部干擾。

（二）、電子電路的干擾的耦合方式
我們知道干擾源產(chǎn)生的干擾信號(hào)是要通過一定的耦合通道才能對(duì)電子電路產(chǎn)生作用。那么根據(jù)長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明干擾源和被干擾對(duì)象之間的耦合方式有以下幾種。第一種是直接耦合方式，它是存在電子電路中最普遍最直接的一種方式；第二種是公共阻抗耦合，這個(gè)常常發(fā)生在兩個(gè)電路電流有公共通道的情況；第三種是電容耦合，干擾信號(hào)是通過分布電容的耦合，傳播到電子電路中；第四種是電磁感應(yīng)耦合，也稱磁場(chǎng)耦合，它是通過分布電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的耦合；第五種是漏電耦合，這種會(huì)在絕緣不好時(shí)就會(huì)發(fā)生。

（三）、電子電路的干擾的耦合方式
那么干擾信號(hào)是通過哪些途徑進(jìn)入到電子電路中的呢？我么通過大量的實(shí)驗(yàn)得知干擾信號(hào)主要通過三個(gè)途徑進(jìn)入的，即電磁感應(yīng)、傳輸通道、電源線。

二、電子電路抗干擾的方法
要解決電子電路的干擾，一定要找出干擾源，然后利用硬件技術(shù)和軟件技術(shù)來解決。

(一)、用硬件技術(shù)抗干擾的方法

（1）、抑制干擾源措施
我們常常采用如下的方法來抑制干擾源，對(duì)于繼電器線圈可以增加續(xù)流二極管以消除斷開線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)的干擾；在電路板上的每個(gè)集成電路要并接一個(gè) 0.01-0.1 微法的高頻電容，以減小集成電路對(duì)電源的影響，同時(shí)要注意高頻電容的布線連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短；在布線時(shí)要避免 90 度折線，減小高頻噪聲發(fā)射，如有三極管，應(yīng)在三極管兩端并接 RC 抑制電路，以減小三極管產(chǎn)生的噪聲；對(duì)于芯片 I/O 口可以采用光耦合、磁電耦合、繼電器隔離等措施；電路外殼要接地，以解決人身安全和防外界電磁場(chǎng)干擾。

（2）、電源與地線的抗干擾方法
輸入電源與強(qiáng)電設(shè)備動(dòng)力線要分開，可以采用隔離變壓器。因?yàn)楦綦x變壓器的初級(jí)和次級(jí)之間均用隔離屏蔽層。也可以采用低通濾波器，濾除高次諧波，濾波器的輸入和輸出端引線必須相互隔離；使用交流穩(wěn)壓電源或者采用獨(dú)立功能模塊電源供電，以提高電路的穩(wěn)定性。

對(duì)于地線的抗干擾方法主要用以下幾個(gè)方法，首先對(duì)于高頻電子電路應(yīng)就近多點(diǎn)接地，低頻電路應(yīng)一點(diǎn)接地。其次是交流地與信號(hào)地不能共用。再次是信號(hào)地與電路機(jī)殼的鏈接必須避免形成閉環(huán)回路。

（3）、信號(hào)通道的抗干擾方法
在過程通道抗干擾技術(shù)中我們一般主要采用光耦合隔離措施，這種方法能有效防止干擾從過程通道進(jìn)入電子電路系統(tǒng)中。這種抗干擾的方法是能有效尖峰脈沖及各種噪聲的干擾，從而提高了信號(hào)通道的信噪比。另一種方法是采用雙絞線傳輸，采用這種方法的有點(diǎn)是抗共模噪聲能力強(qiáng)，波阻抗高。還有一種方法是采用長線傳輸?shù)淖杩蛊ヅ湟材苡行б种聘蓴_。

（4）、硬件的“看門狗”抗干擾技術(shù)
在一些具有一定智能化的電子電路設(shè)計(jì)中，有時(shí)會(huì)采用專用的集成復(fù)位電路，它具有看門狗和掉電監(jiān)視功能，一但電路因干擾導(dǎo)致電路”死機(jī)” 時(shí)，能及時(shí)發(fā)出復(fù)位信號(hào)，確保電路的運(yùn)行正常。

（二）、用軟件技術(shù)抗干擾的方法
在一些可以用軟件控制的電子電路中，比較常見的是一些嵌入式系統(tǒng)中，有的純硬件并不能完全解決干擾問題。我們可以用軟件方法進(jìn)行抗干擾。常見的方法有數(shù)字濾波，比如在模擬信號(hào)輸入通道中，采用的硬件不可能完全消除干擾信號(hào)，因此可在數(shù)字信號(hào)采樣時(shí)，利用不同的數(shù)字濾波算法測(cè)濾除測(cè)量信號(hào)中的非周期性干擾，提高測(cè)量精度。有時(shí)也可以采用指令冗余的方法、軟件陷阱法、設(shè)置看門狗等方法來消除干擾問題，會(huì)起到意想不到的效果。

總之，電子電路抗干擾設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性設(shè)計(jì)，有時(shí)需要用到軟硬兼施，提高地那路的可靠性以及防護(hù)和容錯(cuò)能力。

審核編輯 黃昊宇