數(shù)字電子系統(tǒng)硬件抗干擾分析畢業(yè)論文-展示頁(yè)
2025-07-01 14:33本頁(yè)面
【正文】 干擾的基本理論，具體闡述了電磁干擾傳輸通道的基本理論。但人類不會(huì)僅僅滿足于現(xiàn)狀，會(huì)不斷研究開發(fā)出新的技術(shù)，以便使國(guó)人在高度享受物質(zhì)文明及精神文明的同時(shí)，仍能確保社會(huì)生產(chǎn)生活各方面得到持續(xù)的發(fā)展。這一系列標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)志著當(dāng)今國(guó)際上電磁兼容性不再是盲目的，都有其特定的標(biāo)準(zhǔn)可循。因此，與之相對(duì)應(yīng)的最具影響力的EMC 標(biāo)準(zhǔn)也有兩個(gè)：一個(gè)是歐洲標(biāo)準(zhǔn)，另一個(gè)是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。其目的就是使電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化，不能讓人類相當(dāng)然去設(shè)計(jì)電磁兼容。到目前為止，CISPR已經(jīng)出版的出版物和修正案共有38個(gè)，并且制定了詳細(xì)的目錄。而感應(yīng)雷擊所造成的破壞更是防不勝防的，1992年6月22日，北京國(guó)家氣象中心多臺(tái)計(jì)算機(jī)接口因感應(yīng)雷擊被毀，損失二千多萬(wàn)元；1992年8月23日，贛州市60％的有線電視和50％閉路電視遭受過雷擊，其中91臺(tái)電視機(jī)因感應(yīng)雷擊而毀于一旦。 電磁干擾引起的危害我們大家都是有目共睹的，像國(guó)外航天系統(tǒng)的故障，如丘比特導(dǎo)彈雷擊事件、宇宙神導(dǎo)彈爆炸事件等等。 我們知道，電磁干擾是一切電氣和電子裝置（系統(tǒng)）的伴隨物，它無所不在。雖然數(shù)字集成電路抗干擾性能較好，但數(shù)字電路與其他電路一樣，容易受到外部和數(shù)字電路內(nèi)部干擾，在使用時(shí)如果裝配不當(dāng)，將會(huì)使數(shù)字電路因受干擾而不能正常工作。關(guān)鍵詞：數(shù)字電子系統(tǒng)；電磁兼容；電磁干擾；屏蔽技術(shù)第一章 引言 課題研究現(xiàn)狀隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，集成電路的應(yīng)用也越來越廣。并且對(duì)PCB 干擾提出了如下幾項(xiàng)項(xiàng)措施：線路板走線原則、合理設(shè)置去耦電容、特殊器件的處理。本文主要從數(shù)字電路硬件抗干擾設(shè)計(jì)的常用措施入手，首先分析了電磁干擾的基本理論，重點(diǎn)闡述了電磁干擾源，以傳導(dǎo)干擾和輻射干擾為例進(jìn)行分析。如果不能有效地解決這些問題，我們可能必須放棄這些項(xiàng)目或者采取修修補(bǔ)補(bǔ)的辦法，這樣一來既浪費(fèi)了我們投資項(xiàng)目的所用時(shí)間、資金和努力，又可能使產(chǎn)品性能大打折扣。數(shù)字電子系統(tǒng)硬件抗干擾分析畢業(yè)論文目錄摘 要 2關(guān)鍵詞： 2第一章 引言 3 課題研究現(xiàn)狀 3 論文主要內(nèi)容 4第二章 電磁干擾的基本理論 5 電磁干擾的概述 5 形成干擾的基本要素 5 電磁干擾源及其傳輸通道 5 抑制電磁干擾的有效措施 6第三章 數(shù)字電路的硬件抗干擾措施 7 器件使用時(shí)的抗干擾措施 7 電路設(shè)計(jì)中抗干擾措施 7 接地技術(shù) 7 濾波技術(shù) 9 隔離技術(shù) 10 線路板設(shè)計(jì)時(shí)的抗干擾措施 12 線路板走線原則 12 PCB合理設(shè)置去耦電容 14 PCB特殊元件的放置 16第四章 結(jié)論 17致謝 18參考文獻(xiàn) 19摘 要每個(gè)電氣工程師和電氣工程技術(shù)人員都希望他所設(shè)計(jì)的設(shè)備工作可靠，不會(huì)被其它設(shè)備干擾，也不會(huì)干擾其它設(shè)備。但是，由于電氣噪聲和電磁干擾幾乎無處不在，所以，我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品往往達(dá)不到這些目標(biāo)。在數(shù)字電路中干擾分析非常重要，是決定電路工作性能的關(guān)鍵因素，也是我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)前必須要進(jìn)行的工作。然后從硬件方面來分析抗干擾措施，硬件方面主要從器件使用中抗干擾措施、電路設(shè)計(jì)抗干擾措施、印制板電路抗干擾措施三方面入手，重點(diǎn)分析了電路設(shè)計(jì)中抗干擾措施的三個(gè)方面：接地技術(shù)、濾波技術(shù)、隔離技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼归_分析。雖然數(shù)字電路抗干擾措施種類很多，但每項(xiàng)措施都有很強(qiáng)的針對(duì)性，所以在具體應(yīng)用中須根據(jù)實(shí)際情況來靈活采取措施，不能盲目隨從，否則會(huì)適得其反。目前，數(shù)字電路中大量采用數(shù)字集成電路。因此，必須采取相應(yīng)的抑制干擾措施，將干擾的影響抑制到最小。并且近20年來，隨著數(shù)字計(jì)算技術(shù)、微處理器和電力電子裝置在商業(yè)、工業(yè)、民用、軍事部門的日益廣泛的應(yīng)用，電磁兼容技術(shù)也得到人們普遍關(guān)注，所以說電磁兼容和電磁干擾是數(shù)字電路干擾中重要部分，因此對(duì)電磁兼容、電磁干擾的探討一直是數(shù)字電路抗干擾中熱門話題。甚至旅客在飛機(jī)上使用調(diào)頻收音機(jī)，也會(huì)使導(dǎo)航系統(tǒng)的指示偏離。國(guó)際上十分重視電子產(chǎn)品的電磁兼容性設(shè)計(jì)，歐美日本等國(guó)電子產(chǎn)品的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制執(zhí)行的，我國(guó)也相應(yīng)地制定了信息技術(shù)設(shè)備的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)。除了CISPR外，TC77也是IEC的電磁兼容技術(shù)委員會(huì)，其成立于1973 年6月。 從世界范圍來說，目前有兩個(gè)最大的電氣和電子產(chǎn)品銷售市場(chǎng)：一個(gè)在歐洲，另一個(gè)在美國(guó)。世界上的其他國(guó)家，基本上都在IEC 、CESPR 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或歐洲、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，直接采用或等效引用，制訂了各自的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 電磁干擾、電磁兼容作為一門尖端的綜合性學(xué)科，人類多年來對(duì)它進(jìn)行的不懈努力，以及由此而發(fā)生的高科技深刻變化，是我們有目共睹的。 論文主要內(nèi)容本文主要針對(duì)我們?cè)陔娐分杏龅降亩喾N干擾問題，如何才能使干擾對(duì)電路的破壞程度降到最低，同時(shí)避免實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和元器件的浪費(fèi)，我們?cè)陔娐吩O(shè)計(jì)前就應(yīng)該考慮的問題。其次針對(duì)數(shù)字電子系統(tǒng)中硬件抗干擾提出了一些具體措施，如電路設(shè)計(jì)中抗干擾措施、PCB設(shè)計(jì)抗干擾措施、數(shù)字濾波方法等等。 雖然在實(shí)際情況中，對(duì)不同情況的抗干擾處理有不同的針對(duì)方法，但我們要把握關(guān)鍵的一點(diǎn)，那就是無論對(duì)哪種干擾，一定要多種方法綜合應(yīng)用，才能達(dá)到更完善的效果。如：雷電、繼電器、可控硅、電機(jī) 、高頻時(shí)鐘等都可能成為干擾源。典型的干擾傳播路徑是通過導(dǎo)線的傳導(dǎo)和空間的輻射。如：A / D 、D / A 變換器，單片機(jī)，數(shù)字IC，弱信號(hào)放大器等。( l ）電源線在任何時(shí)候，當(dāng)CMOS器件改變其輸出狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)互補(bǔ)的晶體管存在換流，結(jié)果造成電源電流增加，電源線上形成尖峰電流，造成電磁干擾。由于電路寄生元件的存在，如封裝的引腳阻抗和電源線，會(huì)形成等效天線，旁路電容并不能完全有效減少電流峰值。 ( 2 ）高頻信號(hào)線具有高頻信號(hào)的信號(hào)線、低位地址線、時(shí)鐘、串口等，其通常接CMOS輸入終端，相當(dāng)于幾個(gè)電阻和電容并聯(lián)的負(fù)載，這一負(fù)載的充放電過程會(huì)形成電磁干擾。第二個(gè)解決辦法是信號(hào)及其響應(yīng)的返回線應(yīng)盡可能少，盡可能短。因此應(yīng)注意晶振布線，晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。傳導(dǎo)干擾是指沿著導(dǎo)體傳播的。任何一個(gè)電子設(shè)備都可能成為一個(gè)干擾源。能夠傳導(dǎo)電磁干擾的途徑的稱傳導(dǎo)干擾傳輸通道，它分為以下三類：電容傳導(dǎo)耦合即電場(chǎng)耦合；電阻傳導(dǎo)耦合即公共阻抗耦合；電感傳導(dǎo)耦合即互感耦合。這類干擾的能量是由干擾源輻射出來，通過介質(zhì)以電磁波的特性和規(guī)律傳播的。
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