【正文】 　　G. 多余的電纜芯線必須剪掉，或者是與其他導(dǎo)線并聯(lián)連接。而且，敏感導(dǎo)線必須盡可能地遠(yuǎn)離電纜線邊緣，因?yàn)檫@些地方最易發(fā)生泄漏。如果電纜線上需要安裝鐵氧體磁珠（為了減小發(fā)射強(qiáng)度以滿足美國聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC等標(biāo)準(zhǔn)），需遵守以下的規(guī)則。（可采取較小電容器的并聯(lián)連接來獲取較好的耦合效果，假定連接的寄生電感可控制得很小。　　屏蔽耦合電容器所需的額定電壓跟其電容與靜電放電源的電容的比值直接相關(guān)。當(dāng)然，長(zhǎng)小辮帶來的另一個(gè)問題是增加了屏蔽連接的阻抗，從而降低了屏蔽效能?？傊?，電纜屏蔽層端接得越好，地環(huán)路產(chǎn)生問題的可能性也就越小?！　) 電纜屏蔽必須在其兩端高頻連接到機(jī)殼上　　　　* 如果不會(huì)形成地環(huán)路，或者地環(huán)路不是問題（參考以下說明），最好的連接方法是在兩端直接用金屬連接?！　) 采用屏蔽電纜且將其屏蔽層與機(jī)殼地相連　　由于趨膚效應(yīng)，靜電放電電流聚集在屏蔽體外表面上流動(dòng)（這就是導(dǎo)線在高頻時(shí)表現(xiàn)出較大阻抗的原因之一）?！　】上У氖恰Ｒ?yàn)榧词挂粭l完全的開路線末端，如果輸入線數(shù)是四分之一波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，那么，它看起來就象短路一樣?！　) 盡可能采用陰極材料　　陰極材料，比如金，比陽極材料穩(wěn)定得多，空氣能很容易地使陽極材料發(fā)生氧化，如鋁。　　根據(jù)環(huán)境的不同，可允許電動(dòng)勢(shì)有較大的波動(dòng)，在惡劣的海洋環(huán)境中。為了獲得低阻抗路徑，最重要的是必須保證系統(tǒng)電纜的阻抗較低。但為了簡(jiǎn)化討論，我們分別考慮每一種效應(yīng)。　　注意：這些設(shè)計(jì)規(guī)則必須應(yīng)用到系統(tǒng)內(nèi)的所有PCB板上（例如主板及插在上面的板卡）?！　∷业氖牵@些規(guī)則的大部分都是兼容的，在典型的PCB設(shè)計(jì)中，所有的問題都可以得到很好的解決。這個(gè)長(zhǎng)寬比例意味著機(jī)殼地線必須很短才行，否則當(dāng)?shù)鼐€增長(zhǎng)時(shí)，其寬度要很寬?！　、 使電子元件和PCB走線遠(yuǎn)離會(huì)暴露在靜電放電中的任意一個(gè)金屬物體（包括螺釘、機(jī)架、連接器外殼等）。電源線與地線間的耦合將有助于減小電荷注入問題。地線面作為一個(gè)重要的電荷源，可抵消靜電放電源上的電荷，這有利于減小靜電場(chǎng)帶來的問題?！　∏懊嫣岢龅腜CB設(shè)計(jì)規(guī)則主要針對(duì)靜電放電電流產(chǎn)生的場(chǎng)效應(yīng)。這就是說，較長(zhǎng)的導(dǎo)線將有利于接收靜電放電脈沖產(chǎn)生的更多的頻率成份；而較短的導(dǎo)線只能接收較少的頻率成分。圖25 安裝旁路電容器的大環(huán)路面積然而，在靜電放電較高的頻率段，由于寄生電感的影響，即使圖23 信號(hào)線與地線或地平面的分層布線　　E、 特別敏感的器件之間的較長(zhǎng)的電源線或信號(hào)線應(yīng)每隔一定間隔與地線的位置對(duì)調(diào)一下。圖21 縮短平行路徑　　D、 信號(hào)線應(yīng)與地線應(yīng)緊挨著放在一起?！　∪鐖D19所示，這個(gè)典型的地線結(jié)構(gòu)會(huì)使環(huán)路面積很大，可以在雙面板上添加一些連接線以減小環(huán)路面積，如圖20所示。較小的環(huán)路中通過的磁通量也較少，因此感應(yīng)出的電流也較小，這就說明環(huán)路面積必須最小?！　⊥ǔ?，源與接收電路之間的場(chǎng)耦合可以通過下列方式之一減小（這些通用方法也會(huì)在其它討論場(chǎng)的章節(jié)中提到）：　　1. 在源端使用濾波器以衰減信號(hào)　　2. 在接收端使用濾波器以衰減信號(hào)　　3. 增加距離以減小耦合　　4. 降低源和/或接收電路的天線效果以減小耦合　　5. 將接收天線與發(fā)射天線垂直放置以減小耦合　　6. 在接收天線與發(fā)射天線之間加屏蔽　　7. 減小發(fā)射及接收天線的阻抗來減小電場(chǎng)耦合　　8. 增加發(fā)射或接收天線之一的阻抗來減小磁場(chǎng)耦合　　9. 采用一致的、低阻抗參考平面（如同多層PCB板所提供的）耦合信號(hào)，使它們保持共模方式　　在具體設(shè)計(jì)中，如電場(chǎng)或磁場(chǎng)占主導(dǎo)地位，應(yīng)用方法7和8就可以解決。　　程序計(jì)數(shù)器是很關(guān)鍵的，應(yīng)被設(shè)置成隨意值。循環(huán)期間的一個(gè)內(nèi)存單元值應(yīng)由一個(gè)返回指令來代替?！　‘?dāng)然，復(fù)位程序必須清除引起復(fù)位動(dòng)作的具體問題。　　如果主機(jī)系統(tǒng)接受復(fù)位，最好使其發(fā)磅一代碼以通知復(fù)位已完成。如果已經(jīng)設(shè)定標(biāo)志，則應(yīng)避免完全復(fù)位。　　　3) 如果關(guān)鍵數(shù)據(jù)很多而不適合備份，或者無法檢驗(yàn)所有信息時(shí)，可以用檢驗(yàn)和或周期性冗余檢驗(yàn)（CRC）來對(duì)數(shù)據(jù)塊檢驗(yàn)。當(dāng)程序要執(zhí)行這些碼時(shí)，就被抓?。ɡ缭谖词褂玫谋砀裰邪才欧祷刂噶睿?。這便于以后采用投票的方式來確定當(dāng)前狀態(tài)。在有些情況下，刷新甚至?xí)谏w一些嚴(yán)重的問題。　　D) 定期讀取控制和選擇輸入，保證系統(tǒng)工作在適當(dāng)狀態(tài)。由于不可能預(yù)見到所有的特殊情況，要使固件能夠抵抗靜電放電，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)全面的了解。權(quán)衡得失時(shí)，要將這種代價(jià)與單純依靠硬件解決靜電放電問題時(shí)的成本做對(duì)比。但是，一定要記住，系統(tǒng)問題絕不能通過僅對(duì)系統(tǒng)的一部分進(jìn)行處理來解決。這時(shí)，盡管原始的場(chǎng)不能穿透機(jī)箱，但通過電纜上的感應(yīng)電流，場(chǎng)還是會(huì)對(duì)機(jī)箱內(nèi)的電路造成影響。電壓和地電路通常是低阻抗的，輸出電路既可以高阻抗也可以低阻抗。當(dāng)靜電放電電流產(chǎn)生的磁力線從天線輻射出來后，會(huì)穿過電路中的導(dǎo)體。圖14靜電放電電流在電纜螺旋部分產(chǎn)生的場(chǎng)　　根據(jù)尺寸不同，金屬板上的開口可以看成縫隙天線，或?qū)㈤_口之間的導(dǎo)體看成獨(dú)立的天線，它所產(chǎn)生的場(chǎng)與直電纜相似（圖15）。圖12 鍵盤上的靜電放電電流圖13是電纜的情況　　為了簡(jiǎn)化分析，我們分別考慮各個(gè)環(huán)節(jié)?！　‘?dāng)放電電流在系統(tǒng)內(nèi)部流動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)電流路徑上的許多天線產(chǎn)生激勵(lì)。這些低頻電流是地通路電流。當(dāng)放電發(fā)生時(shí)，電流流過這個(gè)金屬板和地線。當(dāng)金屬板與大地連接后，金屬板上的電荷會(huì)泄放掉，從而消除靜電場(chǎng)?！　〗鉀Q電荷注入問題的一個(gè)方法是在人體和電子器件之間放置一塊絕緣屏障。人體上的最高電壓應(yīng)該是20kV。實(shí)際上，這個(gè)模塊往往是一個(gè)殼體，殼體內(nèi)有鍵盤的開關(guān)和電子線路。中等電壓時(shí)，有輝光放電發(fā)生，這使上升時(shí)間增加，并減小了峰值電流。如果人體再充電，設(shè)備（本例中為鍵盤）肯定也再充電。我們可以將鞋跟看成一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)，其電阻很大。結(jié)果再次發(fā)生電弧，C臂 和CF 開始放電。圖9靜電放電的簡(jiǎn)單RC模型　　以上對(duì)充電和放電過程進(jìn)行了完整的討論?！　〔粌H電流波形在時(shí)間特性上差異很大，而且幅度也回在1A至200A范圍內(nèi)變化（計(jì)算機(jī)模型計(jì)算的結(jié)果給出更寬的范圍）。電容放電不僅會(huì)產(chǎn)生上述頻率范圍內(nèi)的電流，還會(huì)產(chǎn)生阻尼振蕩。另外，C人體 的放電路徑還包含由R鍵盤 、L鍵盤 和C鍵盤 構(gòu)成的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在電弧發(fā)生之前，離子流提供的旁路會(huì)對(duì)C指 充電。當(dāng)電弧形成時(shí)，首先使C指 放電。由于在電弧形成過程中手指保持向鍵盤移動(dòng)，因此快速移動(dòng)時(shí)比慢速移動(dòng)時(shí)形成的電弧間隙小（即使電壓是相同的）。　5) 雖然這個(gè)模型是針對(duì)人體鍵盤模型提出的，但實(shí)際是非常通用的。關(guān)于這個(gè)模型，需要強(qiáng)調(diào)以下5點(diǎn)：　1) 雖然模型中用集總參數(shù)來描述，但是一定要清楚在實(shí)際中是分布參數(shù)。人體與鍵盤之間的距離越近，鍵盤上相反的電荷越多。電壓可以達(dá)到很高，甚至發(fā)生輝光放電。這意味著鞋子的充電會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，在平衡點(diǎn)，充電電流等于回放電流。有時(shí)人造織物會(huì)從橡膠吸引電子，而有時(shí)相反。本例中的設(shè)備是計(jì)算機(jī)的鍵盤（因?yàn)殒I盤是操作員最頻繁接觸的）。但一定要記住，這里介紹的靜電放電過程適合于其它任何場(chǎng)合。這通常用物質(zhì)表面不純來解釋。溫度也會(huì)影響介質(zhì)的電阻，但比濕度的影響小得多?！　≥x光放電是空氣電離的結(jié)果。鍵盤充電的速度與人體接近鍵盤的速度有關(guān)。（在精確描述靜電放電過程方面，傳輸線理論更適合）　2) C人體 、C臂 和C鍵盤 通常稱為自由空間電容，因?yàn)檫@兩個(gè)電容元素（身體和地球）通常距離較遠(yuǎn)，接近自由空間的電容值。通過改變L、R、C，可以作為其它靜電放電現(xiàn)象的模型。因此，對(duì)于快速移動(dòng)，與電弧間隙的電壓會(huì)很高。 R電弧 、L電弧 和C指 形成了一個(gè)阻尼震蕩回路。這意味著，放電波形中的高頻成分會(huì)減少?！　⌒枰赋龅氖?，在C指 、C臂鍵盤 和C臂 的放電電流中，僅有很少一部分流過鍵盤的接地路徑。根據(jù)R 、L 和C 的具體數(shù)值，這種阻尼振蕩可以是過阻尼，也可以是欠阻尼。正是由于不同條件下靜電放電的特性差異性很大，因此電子設(shè)備對(duì)靜電放電的響應(yīng)很難預(yù)測(cè)。但還有些事情需要說明。這個(gè)過程一直持續(xù)下去，直到C人體 上的電荷放凈。這個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)向人體提供電荷。由于再充電電流的上升時(shí)間在(s數(shù)量級(jí)（甚至更慢），因此大部分電流會(huì)經(jīng)過設(shè)備的接地路徑，而不是C鍵盤 （C鍵盤至通常在數(shù)十pf數(shù)量級(jí)）。電壓較高時(shí)，雖然也會(huì)有輝光放電發(fā)生，但是會(huì)發(fā)生多次放電。如果沒有其它的放電路徑或屏蔽，從人體產(chǎn)生的靜電場(chǎng)和放電電流會(huì)直接影響鍵盤系統(tǒng)內(nèi)的電子器件。（衣服、頭發(fā)或鞋上會(huì)有更多的電荷，因?yàn)檫@些物質(zhì)導(dǎo)電性較差，因此受電暈的影響較?。　≡诒纠?，當(dāng)人的手指接近鍵盤時(shí)，手指上的靜電場(chǎng)會(huì)引起介電物質(zhì)的極化和鍵盤內(nèi)電荷的重新分布。只要這個(gè)屏障不被擊穿，就不會(huì)發(fā)生放電。將系統(tǒng)完全包圍起來的金屬殼體可以保證沒有任何電場(chǎng)到達(dá)系統(tǒng)，即使殼體的外表面充滿了電荷也沒有關(guān)系。這個(gè)電流分為兩組，第一組，電荷重新分布電流使板上的電荷與手指和手臂上的電荷均等。金屬板上的高頻再分布電流的物理路徑取決于人體和金屬板的位置，并呈現(xiàn)輻射狀，如圖10所示。這些天線的輻射效率主要取決于天線的尺寸。圖13是電纜的情況。圖15靜電放電電流在金屬板上產(chǎn)生的場(chǎng)　　上面各圖都表明靜電放電產(chǎn)生的場(chǎng)既有電場(chǎng)（E）也有磁場(chǎng)（H）。這個(gè)強(qiáng)度變化的磁力線在系統(tǒng)中的導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電流。這意味著，電源和地電路對(duì)磁場(chǎng)感應(yīng)的電流敏感，必須采取措施?！　×硪粋€(gè)需要注意的問題是共模噪聲會(huì)轉(zhuǎn)化為差模噪聲。系統(tǒng)的抗擾能力由其最薄弱的環(huán)節(jié)決定。在許多微處理器的應(yīng)用中，固件措施的成本要比硬件低。雖然下面的討論主要針對(duì)固件，但是其中的許多概念對(duì)于軟件設(shè)計(jì)也是適用的?！　) 對(duì)于8049和8051處理器，每個(gè)程序環(huán)路中至少有一條寄存器選擇指令。在這些情況下，寄存器、端口等需要通過檢驗(yàn)來確認(rèn)其狀態(tài)。通常，“3取2”的投票方式就可以了。為了檢查程序流是否正常，在程序中還應(yīng)該包含以下兩個(gè)子程序：　　　4) 為了確認(rèn)主程序運(yùn)行正常，應(yīng)該有一個(gè)永遠(yuǎn)不會(huì)停止和失效的計(jì)時(shí)程序?！　) 對(duì)輸入和輸出進(jìn)行檢驗(yàn)　　　1) 利用各種方法，如奇偶校驗(yàn)、檢驗(yàn)和等，對(duì)輸入進(jìn)行檢驗(yàn)　　　2) 確認(rèn)輸入數(shù)據(jù)的合理性，有些數(shù)據(jù)可能有明顯的錯(cuò)誤。當(dāng)主程序執(zhí)行時(shí)，此標(biāo)將被重新設(shè)定，一般僅被處理器的實(shí)際硬件復(fù)位所清除。那么，主機(jī)就可以采取措施來確保系統(tǒng)的這一般會(huì)使處理器跳出循環(huán)，于是程序可能會(huì)發(fā)生變化，因此，被替