數(shù)字av產(chǎn)品的抗干擾設(shè)計(參考版)
2025-07-03 01:50本頁面
【正文】 因此，在數(shù)字AV產(chǎn)品設(shè)計、試制過程中，應(yīng)把EMC設(shè)計作為設(shè)計過程的重要一環(huán)，從元件選購、電路板設(shè)計及整機(jī)整體布局嚴(yán)格按照數(shù)字電路的抗干擾設(shè)計要求，可以設(shè)計、開發(fā)出具備良好電磁兼容性能和優(yōu)良音視頻性能的數(shù)字AV產(chǎn)品。低壓開關(guān)電源因使用了降低變壓器而使成本相對提高，但是對于一些數(shù)字AV產(chǎn)品，由于抗干擾要求相當(dāng)高，選用低壓開關(guān)電源是相當(dāng)合適的，對提高整機(jī)的性能是相當(dāng)有益的。 與高壓開關(guān)電源比較可知，開關(guān)管工作電壓降至十幾伏，dU／dt，dI／dt比高壓開關(guān)電源低得多，產(chǎn)生的浪脈電壓脈沖要小得多，而且開關(guān)管的功耗和反峰電壓減小使開關(guān)管的分布電容減小很多，結(jié)果是浪脈電壓脈沖對DSP系統(tǒng)影響大大減小；由于低壓開關(guān)電源電路分路電容的減小，DSP系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻脈沖噪聲通過電源向外輻射受到有效抑制。而后，經(jīng)理論分析得知，造成強(qiáng)烈干擾的原因是開關(guān)管的工作電壓過高，因此，設(shè)法降低開關(guān)管的工作電壓而試用低壓開關(guān)電源，試驗(yàn)達(dá)到相當(dāng)滿意的結(jié)果。先試驗(yàn)高壓開關(guān)電源，由于開關(guān)管電源是經(jīng)交流220V電源整流濾波后的電源電壓約300V直流，且以20kHz以上的頻率開關(guān)工作，在電源線路內(nèi)的dU／dt，dI／dt變化很劇烈，產(chǎn)生了很大的浪脈電壓脈沖和其它各種噪聲，形成了強(qiáng)烈的干擾源。通過加強(qiáng)MPEG板電源濾波去耦，多處加裝濾波電容和多處加銅皮接地，同時適當(dāng)加大5V電源的散熱器，測試結(jié)果性能基本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，而多處加銅皮接地給生產(chǎn)和工藝帶來困難。在電源端注入干擾測試時，在0．5～30 MHz頻率范圍內(nèi)，對大于10 MHz干擾脈沖噪聲作用不大，這是由于5V電源穩(wěn)壓塊、電源變壓器和電源濾波器電感線圈的分布電容較大造成的。 ?。?）由于整機(jī)具有AC電源＋10％和－20％的穩(wěn)壓性能要求，主電源5V穩(wěn)壓塊的功耗很大，造成穩(wěn)壓塊有過熱現(xiàn)象，產(chǎn)生熱噪聲，紋波抑制能力下降，穩(wěn)壓器件過熱影響整機(jī)可靠性；同時，由于散熱器的加大，穩(wěn)壓塊的分布電容變大，這是造成電源端注入干擾大的原因。早期產(chǎn)品使用線性電源存在如下問題： （1）電磁兼容性能不好，電源端注入干擾和整機(jī)的輻射干擾很難達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。對于數(shù)字AV產(chǎn)品來說，提高電源電路的抗干擾能力尤為重要。如果不注意這一點(diǎn)，在復(fù)雜的電子線路內(nèi)部到處加抗干擾措施，最終也并不一定能有很好的效果。如TTL，CMOS電路不用的輸入端加1～10kΩ的上拉電阻，觸發(fā)器不用的輸出端并一個小容量的陶瓷電容等等。 對于這些空著不用的端子一定要妥善處理，否則噪聲很容易通過分布電容而進(jìn)入這些端子。對控制線加緩沖驅(qū)動器，使控制線的阻抗變低，也具有抑制干擾的作用。 （3）提高系統(tǒng)控制信號抗干擾能力。 （2）用軟件消除干擾。 為了提高系統(tǒng)的抗干擾性能，在數(shù)字AV產(chǎn)品中可采用如下措施： （1）增加總線的抗干擾能力。 在VCD設(shè)計過程中，整機(jī)調(diào)試時，遇到整機(jī)工作時功能出錯，通過內(nèi)置檢測程序檢測到CPU和MPEG芯片CL680A1連接如圖13，用示波器觀察HRDY和HCK上高頻毛刺較大，采用在HRDY上并聯(lián)一個51pF電容，而HCK考慮到并聯(lián)電容會影響其上升和下降時間，采用觸發(fā)器對HCK進(jìn)行整形如圖14，此處MCLK時鐘頻率遠(yuǎn)大于HCK頻率。反映在數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，其危害性最大的是高頻脈沖噪聲。 ?。?）若條件允許，在雙面印制板布線時，正面?zhèn)鬏敻哳l數(shù)字信號和時鐘信號，在其傳輸印制電路背面盡可能加大接地面積，這樣由于平行導(dǎo)線間的分布電容在導(dǎo)線接近地平面時會變小的緣故，信號線之間串音干擾會減??；在MPEG芯片、DRAM、SDRAM及其它高速數(shù)字器件印
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