單片機(jī)中共模干擾的抑制方法有哪些

共模干擾指的是干擾電壓在信號線及其回線(一般稱為信號地線)上的幅度相同，這里的電壓以附近任何一個物體(大地、金屬機(jī)箱、參考地線板等)為參考電位，干擾電流回路則是在導(dǎo)線與參考物體構(gòu)成的回路中流動。

如何識別共模干擾編輯

1)從干擾源判斷：雷電、附近發(fā)生的電弧、附近的電臺或其它大功率輻射裝置在電纜上產(chǎn)生的干擾是共模干擾。

2)從頻率上判斷：共模干擾主要集中在1MHz以上。這是由于共模干擾是通過空間感應(yīng)到電纜上的，這種感應(yīng)只有在較高頻率時(shí)才容易發(fā)生。但有一種例外，當(dāng)電纜從很強(qiáng)的磁場輻射源(例如，開關(guān)電源)旁邊通過時(shí)，也會感應(yīng)上頻率較低的共模干擾。

3)用儀器測量：只要有一臺頻譜分析儀和一只電流卡鉗就可以進(jìn)行測量、判斷了，判斷的步驟如下：

將卡鉗卡在信號線或地線(火線或零線)上，記錄下某個感興趣頻率(f1)的干擾強(qiáng)度;

/將卡鉗同時(shí)卡住信號線和地線， 若能觀察到(f1)處的干擾，則(f1)干擾中包含共模干擾成份，要判斷是否僅含共模成份，進(jìn)行步驟三的判別;

將卡鉗分別卡住信號線和地線，若兩根線上測得的(f1)干擾的幅度相同，則(f1)干擾中僅含共模成份;若不相同，則(f1)干擾中還包含差模成份。

1.平衡對稱輸入

在設(shè)計(jì)信號源時(shí)盡可能做到平衡和對稱，否則會產(chǎn)生附加的共模干擾。

2.選用高質(zhì)量的差動放大器

要求差動放大器具有高增益、低噪聲、低漂移、寬頻帶等特點(diǎn)，以便獲得足夠高的共模抑制比。

3.良好的接地系統(tǒng)

接地不良時(shí)將形成較明顯的共模干擾。如沒有條件進(jìn)行良好接地，不如將系統(tǒng)浮置起來，再配合采用合適的屏蔽措施，效果也不錯。

4.系統(tǒng)接地點(diǎn)的正確連接

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中存在的地線有：數(shù)字地、模擬地、功率地、信號地和屏蔽地。如何處理這些地線是設(shè)計(jì)中必須注意的一個問題。

1)一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地的應(yīng)用原則

(1)一般高頻電路應(yīng)就近多點(diǎn)接地，低頻電路應(yīng)一點(diǎn)接地。在高頻電路中，地線上具有電感，因而增加了地線阻抗，而且地線變成了天線，向外輻射噪聲信號，因此，要多點(diǎn)就近接地。在低頻電路中，接地電路若形成環(huán)路，對系統(tǒng)影響很大，因此應(yīng)一點(diǎn)接地。

(2)交流地、功率地與信號地不能公用。流過交流地和功率地的電流較大，會造成數(shù)毫伏、甚至幾伏電壓，這會嚴(yán)重地干擾低電平信號的電路，因此信號地與交流地、功率地分開。

(3)信號地與屏蔽地的連接不能形成死循環(huán)回路。否則會感生出電壓，形成干擾信號。

(4)數(shù)字地與模擬地應(yīng)分開，最后單點(diǎn)相連。

2)印制板的地線布置

印制電路板的地線主要是指TTL、COMS芯片的接地。印制板中的地線應(yīng)成網(wǎng)狀，而且其它布線不要形成環(huán)路，特別是電路外圍的環(huán)路。

印制板上的接地線根據(jù)電路通路最好逐漸加寬，并且不小于3 mm。圖9.9示出了導(dǎo)線的長度、寬度和允許電流值之間的關(guān)系。

當(dāng)安裝大規(guī)模集成電路芯片時(shí)，要讓芯片跨越平行的地線和電源線，這樣能減少干擾，如圖9.10所示。

5.屏蔽

用金屬外殼將整機(jī)或部分元器件包圍起來，再將金屬外殼接地，就能起到屏蔽的作用，對于各種通過電磁感應(yīng)引起的干擾特別有效。屏蔽外殼的接地點(diǎn)要與系統(tǒng)的信號參考點(diǎn)相接，而且只能單點(diǎn)接地，所有具有同參考點(diǎn)的電路必須裝在同一屏蔽盒內(nèi)。如有引出線，應(yīng)采用屏蔽線，其屏蔽層應(yīng)和外殼在同一點(diǎn)接系統(tǒng)參考點(diǎn)。參考點(diǎn)不同的系統(tǒng)應(yīng)分別屏蔽，不可共處一個屏蔽盒內(nèi)。

以上介紹的硬件抗干擾措施是十分必要的，它給單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)創(chuàng)造了一個基本“干凈”的工作環(huán)境。但硬件措施還不能達(dá)到100%的防患效果，配合各種軟件抗干擾措施也是十分必要的。