电路板噪声干扰问题，究竟该如何有效解决呢？

摘要： 在电子电路设计中，电路板的噪声干扰是一个常见且关键的问题，为了有效处理电路板的噪声干扰，需要从多个方面入手，以下是一些具体的方法和策略：一、抑制干扰源1、继电器：在继电器线圈两端并...

在电子电路设计中，电路板的噪声干扰是一个常见且关键的问题，为了有效处理电路板的噪声干扰，需要从多个方面入手，以下是一些具体的方法和策略：

一、抑制干扰源

1、继电器：在继电器线圈两端并联续流二极管，以消除断开线圈时产生的反电动势干扰；在继电器接点两端并接火花抑制电路（一般为RC串联电路），减小电火花影响。

2、电机：给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。

3、集成电路：电路板上每个IC要并接一个0.01μF0.1μF高频电容，以减小IC对电源的影响；对于闲置的IC引脚，不要悬空，要接地或接电源。

4、可控硅：可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声。

二、切断干扰传播路径

1、电源部分：给单片机电源加滤波电路或稳压器，如利用磁珠和电容组成π形滤波电路，条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠；如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。

2、晶振布线：晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。

3、电路板分区：合理划分电路板区域，如强、弱信号，数字、模拟信号区域分开，避免相互干扰。

4、地线处理：数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地；A/D、D/A芯片布线也以此为原则；单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰；大功率器件尽可能放在电路板边缘。

5、抗干扰元件的使用：在单片机I/O口、电源线、电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件，如磁珠、磁环、电源滤波器、屏蔽罩等。

三、提高敏感器件的抗干扰性能

1、布线优化：布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声；电源线和地线要尽量粗，除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声。

2、去耦电容：在各关键部件配置去耦电容，如在各集成芯片电源输入端跨接小容量瓷片电容和大容量电解电容；在PCB板电源输入端跨接100uF左右的电解电容，若电流大可加大到1000uF；每个集成芯片都安置一个0.01pF的陶瓷电容器；对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，以及ROM、RAM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入去耦电容。

3、闲置引脚处理：对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源。

4、监控电路：采用电源监控及看门狗电路，如IMP809、IMP706、IMP813、X5043、X5045等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。

5、元件选择与布局：选择低噪声、高性能的元件，如低噪声放大器、低漏磁电感等；IC器件尽量直接焊在电路板上，少用IC座。

6、其他措施：交流端用电感电容滤波，去掉高频低频干扰脉冲；变压器采用双隔离措施；采用集成式直流稳压电源；I/O口采用光电、磁电、继电器隔离，同时去掉公共地；通讯线用双绞线；防雷电用光纤隔离；A/D转换用隔离放大器或采用现场转换；外壳接大地。

四、软件抗干扰措施

1、指令冗余：在程序的关键地方人为地加入一些单字节指令NOP，或将有效单字节指令重写，可提高程序的抗干扰能力，但会降低程序运行效率。

2、软件陷阱：在程序存储器中没有使用的单元填入NOP指令，或在这些单元设置软件陷阱，当程序受到干扰而“跑飞”时，使程序自动恢复至初始状态或某一指定位置。

3、看门狗技术：设置看门狗定时器，定期对系统进行复位或重新初始化，以防止系统因干扰而陷入死循环或异常状态。

五、其他辅助措施

1、屏蔽与隔离：对于敏感的模拟信号，可以使用屏蔽罩、金属罩、屏蔽套等来隔离外界电磁干扰；对容易产生干扰的器件或线路进行屏蔽处理，防止其干扰其他电路。

2、散热设计：良好的散热可以保证电子元件正常工作，减少因温度过高导致的性能下降和噪声增加，可以通过合理布局散热器、使用散热片、风扇等方式进行散热。

3、优化电路布局与布线：确保信号线走向合理，最小化回流路径，减少信号线的干扰；遵循EMC规范设计电路板，考虑干扰源和受干扰设备之间的关系。

处理电路板噪声干扰需要综合考虑多个方面，通过这些方法的综合应用，可以有效地降低电路板的噪声干扰，提高电路的稳定性和可靠性。