(1) Sursa de interferență se referă la componenta, dispozitivul sau semnalul care generează interferență, descrisă în limbaj matematic după cum urmează: du/dt, unde di/dt este mare, este sursa de interferență. De exemplu, fulgerele, releele, tiristoarele, motoarele, ceasurile de înaltă frecvență etc. pot deveni toate surse de interferență.

(2) Calea de propagare se referă la calea sau mediul prin care interferența se propagă de la o sursă de interferență la un dispozitiv sensibil. Calea tipică de propagare a interferenței este prin conducerea firelor și radiația spațială.

(3) Dispozitivele sensibile se referă la obiecte care sunt ușor deranjate. De exemplu: convertoare A/D, D/A, microcontrolere, circuite integrate digitale, amplificatoare de semnal slab etc. Principiul de bază al designului anti-interferență este de a suprima sursele de interferență, de a tăia căile de propagare a interferențelor și de a îmbunătăți performanța anti-interferență a dispozitivelor sensibile.

1. Suprimați sursele de interferență

Suprimarea surselor de interferență înseamnă a minimiza pe cât posibil du/dt, di/dt ale surselor de interferență. Acesta este un principiu prioritar și important în proiectarea anti-interferență, obținând adesea rezultatul de două ori cu jumătate din efort. Reducerea du/dt-ului surselor de interferență se realizează în principal prin conectarea condensatoarelor în paralel la ambele capete ale sursei de interferență. Reducerea di/dt-ului surselor de interferență se realizează prin serializarea inductoarelor sau rezistențelor în circuitul sursei de interferență și adăugarea unei diode cu roată liberă.

Măsurile comune pentru suprimarea surselor de interferență sunt următoarele:

(1) Bobina releului adaugă o diodă cu roată liberă pentru a elimina interferența forței electromotoare din spate generate atunci când bobina este deconectată. Adăugarea doar a unei diode de curent continuu va face ca timpul de deconectare al releului să întârzie, iar adăugarea unei diode de reglare a tensiunii va permite releului să funcționeze de mai multe ori pe unitate de timp.

(2) Conectați un circuit de suprimare a scânteilor (de obicei un circuit în serie RC, cu o rezistență de la câteva până la câteva zeci de K și o capacitate de 0,01 uF) în paralel la ambele capete ale contactului releului pentru a reduce impactul scânteilor electrice.

(3) Adăugați un circuit de filtrare la motor și asigurați-vă că conductorii condensatorului și inductorului sunt cât mai scurte posibil.

(4) Fiecare IC de pe placa de circuit trebuie conectat în paralel cu un condensator de înaltă frecvență de 0,01 μ F ~ 0,1 μ F pentru a reduce impactul IC asupra sursei de alimentare. Acordați atenție cablajului condensatorilor de înaltă frecvență, iar cablajul trebuie să fie aproape de capătul sursei de alimentare și cât mai gros și scurt posibil. În caz contrar, va crește rezistența echivalentă în serie a condensatorului și va afecta efectul de filtrare.

(5) Evitați cutele de 90 de grade în timpul cablajului pentru a reduce emisiile de zgomot de înaltă frecvență.

(6) Cele două capete ale tiristorului sunt conectate în paralel cu un circuit de suprimare RC pentru a reduce zgomotul generat de tiristor (care poate cauza defectarea tiristorului atunci când zgomotul este sever).

În funcție de calea de propagare a interferenței, aceasta poate fi împărțită în două tipuri: interferență condusă și interferență radiată.

Așa-numita interferență condusă se referă la interferența care se propagă prin fire către dispozitivele sensibile. Benzile de frecvență ale zgomotului de interferență de înaltă frecvență și ale semnalelor utile sunt diferite. Propagarea zgomotului de interferență de înaltă frecvență poate fi întreruptă prin adăugarea de filtre pe fire și, uneori, pot fi adăugate optocuple de izolare pentru a rezolva problema. Prejudiciul cauzat de zgomotul de putere este semnificativ și trebuie acordată o atenție deosebită manipulării acestuia. Așa-numita interferență cu radiații se referă la interferența transmisă dispozitivelor sensibile prin radiația spațială. Soluția generală este de a crește distanța dintre sursa de interferență și dispozitivul sensibil, de a le izola cu un fir de împământare și de a plasa o mască pe dispozitivul sensibil.

Măsurile comune pentru a întrerupe calea de propagare a interferenței sunt următoarele:

(1) Luați în considerare pe deplin impactul sursei de alimentare asupra microcontrolerului. Dacă alimentarea cu energie este bine făcută, anti-interferența întregului circuit este în mare măsură rezolvată. Multe microcontrolere sunt sensibile la zgomotul de alimentare și un circuit de filtrare sau un regulator de tensiune ar trebui adăugat la sursa de alimentare a microcontrolerului pentru a reduce interferența zgomotului de putere pe un singur cip. De exemplu, un circuit de filtrare în formă de π poate fi compus din margele magnetice și condensatoare și, desigur, un rezistor de 100 Ω poate fi folosit și pentru a înlocui margelele magnetice atunci când condițiile nu sunt ridicate.

(2) Dacă portul I/O al microcontrolerului este utilizat pentru a controla dispozitivele de zgomot, cum ar fi motoarele, trebuie adăugată izolarea între portul I/O și sursa de zgomot (adăugând un circuit de filtrare în formă de π). Pentru a controla dispozitivele de zgomot, cum ar fi motoarele, trebuie adăugată izolație între portul I/O și sursa de zgomot (adăugând un circuit de filtrare în formă de π).

(3) Acordați atenție cablajului oscilatorului cu cristal. Oscilatorul cu cristal și pinii microcontrolerului ar trebui să fie cât mai aproape posibil, iar zona ceasului trebuie izolată cu un fir de împământare. Învelișul oscilatorului de cristal ar trebui să fie împământat și fixat. Această măsură poate rezolva multe probleme dificile.

(4) Împărțirea rezonabilă a plăcilor de circuite, cum ar fi semnalele puternice și slabe, semnalele digitale și analogice. Încercați să țineți cât mai mult posibil sursele de interferență (cum ar fi motoarele, releele) departe de componentele sensibile (cum ar fi microcontrolerele).

(5) Utilizați un fir de împământare pentru a izola zona digitală de zona analogică. Masa digitală trebuie separată de masa analogică și apoi conectată la masa de alimentare la un moment dat. Cablajul cipurilor A/D și D/A se bazează, de asemenea, pe acest principiu, iar producătorul a ținut cont de această cerință atunci când a alocat aranjamentul pinilor cipurilor A/D și D/A.

(6) Firele de împământare ale microcontrolerului și ale dispozitivelor de mare putere trebuie împământate separat pentru a reduce interferența reciprocă. Dispozitivele de mare putere trebuie amplasate pe marginea plăcii de circuit cât mai mult posibil.

(7) Utilizarea componentelor anti-interferență, cum ar fi margele magnetice, inele magnetice, filtre de putere și capace de ecranare în zone cheie, cum ar fi porturile I/O ale microcontrolerului, liniile de alimentare și liniile de conectare a plăcilor de circuite, poate îmbunătăți semnificativ performanța anti-interferență a circuitului.