硬件抗干擾技術ppt課件-文庫吧資料
2025-01-21 06:04本頁面
【正文】 極短的時間內(nèi)（ 3ms）切換到電池組，從而保證流入計算機控制系統(tǒng)的電流不因停電而中斷。正常情況下由交流電網(wǎng)通過交流穩(wěn)壓器、切換開關、直流穩(wěn)壓器供電至計算機系統(tǒng)；同時交流電網(wǎng)也給電池組充電。 ～ 22 0V圖 9 20 一般交流供電系統(tǒng) 交 流穩(wěn)壓器 低 通濾波器 計 算機控制系統(tǒng) 直 流穩(wěn)壓器? （ 4）利用 UPS保證不中斷供電 ? 電網(wǎng)瞬間斷電或電壓突然下降等掉電事件會使計算機系統(tǒng)陷入混亂狀態(tài)，是可能產(chǎn)生嚴重事故的惡性干擾。圖中交流穩(wěn)壓器是為了抑制電網(wǎng)電壓的波動，提高計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，交流穩(wěn)壓器能把輸出波形畸變控制在 5％以內(nèi)，還可以對負載短路起限流保護作用。干擾抑制器是一種無源四端網(wǎng)絡，目前已有產(chǎn)品出售。 ? (1 )選用供電比較穩(wěn)定的進線電源 計算機控制系統(tǒng)的電源進線要盡量選用比較穩(wěn)定的交流電源，至少不要將控制系統(tǒng)接到負載變化大、晶閘管設備多或者有高頻設備的電源上。這種尖峰脈沖，幅值可達幾十甚至幾千伏，持續(xù)時間也可達幾毫秒之久，容易造成計算機的“死機”，甚至會損壞硬件，對系統(tǒng)威脅極大。 系統(tǒng)供電與接地技術 供電技術 （ 1）、交流電源系統(tǒng) 理想的交流電應該是 50HZ的正弦波。 如果一個硬件或軟件的失誤導致 ST沒被觸發(fā) ， （ 在一個最小超時間間隔內(nèi) ，ST的觸發(fā)只能被脈沖的下降沿作用 ） ， 這時 MAX1232的復位輸出至少保持 250ms的寬度 。 (3)監(jiān)控定時器 (Watchdog) 用于因干擾引起的系統(tǒng) “ 飛程序 ” 等出錯的檢測和自動恢復 。 一個機械按鈕或一個有效的邏輯信號都能驅(qū)動PBRST， 無鎖按鈕輸入至少忽略了 1ms的輸入抖動 ，并且被保證能識別出 20ms或更大的脈沖寬度 。 當 Vcc恢復到容許極限內(nèi) ， 復位輸出信號至少保持 250ms的寬度 ， 才允許電源供電并使微處理器穩(wěn)定工作 。 看門狗的工作原理 定時到脈沖 中斷 或復位 重新設置或復位 定時器 CPU CLK 看門狗的實現(xiàn) Watchdog Timer 1． MAX1232的結(jié)構(gòu)原理 MAX1232引腳： PBRST為按鍵復位輸入 TD為時間延遲， Watchdog時基選擇輸入 TOL為容差輸入 RST為復位輸出（高電平有效） RST為復位輸出（低電平有效） ST為選通輸入 Watchdog定時器輸入 MAX1232內(nèi)部原理圖 2． MAX1232的主要功能 ?(1)電源監(jiān)控 ?(2)按鈕復位輸入 ?(3)監(jiān)控定時器 (Watchdog) (1)電源監(jiān)控 ?電壓檢測器監(jiān)控 Vcc 每當 Vcc低于所選擇的容限時 (5%容限時的電壓典型時為 ， 10%容限時的電壓典型時為 )就輸出并保持復位信號 。一般選擇始端匹配電阻 R為 R=RPRSC ,其中 RSC為門 A輸出低電平時的輸出阻抗。 實踐中 ， 寧可使高電平降低得稍多一些 ， 而讓低電平抬高得少一些 ， 可通過適當選取電阻 R1和 R2， 使 R1＞R2達到此目的 ， 當然還要保證等效電阻R=RP。 這種匹配方法也能消除波反射 ， 優(yōu)點是波形的高電平下降較少 ， 缺點是低電平抬高 ， 從而降低了低電平的抗干擾能力 。 由于終端電阻變低 ，則加大負載 ， 使波形的高電平下降 ， 從而降低了高電平的抗干擾能力 ， 但對波形的低電平?jīng)]有影響 。 ① 終端匹配：終端并聯(lián)電阻 ② 始端匹配：始端串聯(lián)電阻 ① 終端匹配 在 （ a） 中 ， 如果傳輸線的波阻抗是 RP， 那么當 R=RP時 ， 便實現(xiàn)了終端匹配 ， 消除了波反射 。圖中的信號傳輸線為雙絞線，在傳輸線始端通過與非門加入標準信號，用示波器觀察門 A的輸出波形，調(diào)節(jié)傳輸線終端的可變電阻 R，當門 A輸出的波形不畸變時，即是傳輸線的波阻抗與終端阻抗完全匹配，反射波完全消失，這時的 R值就是該傳輸線的波阻抗，即 RP＝ R。 ? 同軸電纜的波阻抗在 50至 100Ω之間 。（波阻抗代表的是單位長度的阻抗值， 與其傳輸線的總長度無關 ，僅代表該傳輸線本身的特性） ? 同軸電纜：同軸電纜可分為兩類：粗纜和細纜，這種電纜在實際應用中很廣，比如 有線電視網(wǎng) ，就是使用同軸電纜。 傳輸介質(zhì) ? 雙絞線：雙絞線是由兩條導線按一定扭距相互絞合在一起的類似于電話線的傳輸媒體，每根線加絕緣層并有顏色來標記。 ? 消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。 波反射產(chǎn)生的原理 ? 阻抗不連續(xù)，信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引起反射。例如，對于納秒級的數(shù)字電路來說， 1米左右的連線就應當作長錢來看待；而對于 10微妙級的電路，幾米長的連線才需要當作長線處理。即使在中央控制室內(nèi)，各種連線也有幾米到十幾米。 (儀表放大器實際上是高精度差分輸入的運算放大器 ) AD620儀表放大器的簡介 )21)(21(0 VVRxRV ???儀表放大電路是由三個放大器所共同組成，其中電阻 R與 RX來調(diào)整放大的增益值，其關系式如下式所示，要注意避免每個放大器的飽和現(xiàn)象 。抑制共模分量是使用儀表放大器的唯一原因。因此，這種浮地屏蔽系統(tǒng)對抑制共模干擾是很有效的。工程設計中 Zc Zc Zc3應達到數(shù)十兆歐姆以上，這樣模擬地與數(shù)字地之間的共模電壓 Ucm在進入到放大器以前將會被衰減到很小很小。 ? 計算機部分采用內(nèi)外兩層屏蔽，且內(nèi)屏蔽層對外屏蔽層 (機殼地 )是浮地的，而內(nèi)層與信號源及信號線屏蔽層是在信號端單點接地的，被測信號到控制系統(tǒng)中的放大器是采用雙端差動輸入方式。 這是利用屏蔽方法使輸入信號的 “ 模擬地 ” 浮空 ， 從而達到抑
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