消除單片機系統電磁干擾解決方案

隨著單片機系統越來越廣泛地應用于消費類電子、醫療、工業自動化、智能化儀器儀表、航空航天等各領域，單片機系統面臨著電磁干擾（EMI）日益嚴重的威脅。電磁兼容性（EMC）包含系統的發射和敏感度兩方面的問題。如果一個單片機系統符合下面三個條件，則該系統是電磁兼容的：

　　① 對其它系統不產生干擾;

　　② 對其它系統的發射不敏感;

　　③ 對系統本身不產生干擾。

　　假若干擾不能完全消除，但也要使干擾減少到最小。干擾的產生不是直接的（通過導體、公共阻抗耦合等），就是間接的（通過串擾或輻射耦合）。電磁干擾的產生是通過導體和通過輻射，很多電磁發射源，如光照、繼電器、DC電機和日光燈都可引起干擾;AC電源線、互連電纜、金屬電纜和子系統的內部電路也都可能產生輻射或接收到不希望的信號。在高速單片機系統中，時鐘電路通常是寬帶噪聲的最大產生源，這些電路可產生高達300 MHz的諧波失真，在系統中應該把它們去掉。另外，在單片機系統中，最容易受影響的是復位線、中斷線和控制線。

　　1 干擾的耦合方式

　　（1）傳導性EMI

　　一種最明顯而往往被忽略的能引起電路中噪聲的路徑是經過導體。一條穿過噪聲環境的導線可撿拾噪聲并把噪聲送到其它電路引起干擾。設計人員必須避免導線撿拾噪聲和在噪聲引起干擾前，用去耦辦法除去噪聲。最普通的例子是噪聲通過電源線進入電路。若電源本身或連接到電源的其它電路是干擾源，則在電源線進入電路之前必須對其去耦。

　　（2）公共阻抗耦合

　　當來自兩個不同電路的電流流經一個公共阻抗時就會產生共阻抗耦合。阻抗上的壓降由兩個電路決定，來自兩個電路的地電流流經共地阻抗。電路1的地電位被地電流2調制，噪聲信號或DC補償經共地阻抗從電路2耦合到電路1。

　　（3）輻射耦合

　　經輻射的耦合通稱串擾。串擾發生在電流流經導體時產生電磁場，而電磁場在鄰近的導體中感應瞬態電流。

　　（4）輻射發射

　　輻射發射有兩種基本類型：差分模式（DM）和共模（CM）。共模輻射或單極天線輻射是由無意的壓降引起的，它使電路中所有地連接抬高到系統地電位之上。就電場大小而言，CM輻射是比DM輻射更為嚴重的問題。為使CM輻射最小，必須用切合實際的設計使共模電流降到零。

　　2 影響EMC的因數

　　① 電壓。電源電壓越高，意味著電壓振幅越大，發射就更多，而低電源電壓影響敏感度。

　　② 頻率。高頻產生更多的發射，周期性信號產生更多的發射。在高頻單片機系統中，當器件開關時產生電流尖峰信號;在模擬系統中，當負載電流變化時產生電流尖峰信號。