探析数字电路设计中的抗干扰技术.docx

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探析数字电路设计中的抗干扰技术

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摘要：当前，我国科技逐步赶超世界上其他国家，逐步走在了世界科技发展的前列。科技的发展离不开兼具算术运算和逻辑运算的数字电路的发展。数字电路在我国自动控制以及航天科技、计算机等方面获得了广泛的应用，但是数字电路在设计过程中也面临着多种因素的干扰。通过对数字电路设计中的干扰因素分析，有针对性的进行抗干扰设计，能够有效提升数字电路的抗干扰能力和性能，为我国科技发展提供硬件支持。

关键词：数字电路；电路设计；抗干扰

引言

随着电子信息技术的发展，大规模集成电路成为了电子产品设计开发必备的路径，数字电路作为主要的设计思想，在电路设计时应用广泛，其通过数字信号传输，很方便的实现数字逻辑运算和算数运算，广泛应用在电力电子器件设计中，随着电子控制芯片CPU性能不断提升，PCB电路板所承受的性能也应该相应的提升，为了保证数据传输的效率，电路板的抗电磁干扰性能尤为重要，要解决抗电磁干扰的问题，要从导线方面探讨，因为大家知道两条平行或近似平行的传输线，会产生串音干扰，差模传输较共模传输，电磁干扰小，信号能量损失少，能够保证数据信号完整性，因此差模传输在抗干扰的应用上使用广泛。另外，由于在电路设计时，设计开发人员往往对电子器件布局不够合理，忘记加装屏蔽线，或者使用较受干扰的敏感元件，导致电路很容易受到电磁干扰，电磁干扰也成为电子产品设计中主要的难题，所以分析干扰的基本要素，设法切断干扰的来源以及传播路径是数字电路中抗干扰的有效途径。

1数字电路设计中的干扰因素

随着科技的发展，当前人们所用的电子设备通常都是采用先进的数字电路。数字电路发出的电子信号相比以往模拟电路发出的模拟信号更具稳定性，受环境中噪音干扰的情况较少，但受到干扰的情况依旧存在。数字电路技术的进步，促进电子设备的发展及普及，为提升数字电路的抗干扰能力，本文首先对其中的抗干扰因素进行分析[1]。1、干扰源。不同的电子设备及电器元件、电子信号或其他信号等因素，都有可能对数字电路的数字信号造成干扰。在数字电路设计中较为常见的干扰源主要有雷电、电击、继电器等，在这些干扰源的影响下，会导致数字电路中的数字信号无法传达，影响电子设备的正常使用。2、传播途径。数字信号在传播的过程中，一旦传播通路或传播媒介受到干扰，也会对信号的传播产生影响。由于空中信号的干扰，使数字信号的传播路径被阻断，从而影响数字电路的传播效率，是数字电路设计中最难控制的干扰类型。3、敏感器件。由于数字电路对各种数据信息的精确度有较高的要求，因此，数字电路中有大量的精密器件，数字电路与电子设备中的敏感器件在提升电子设备的使用性能时，也容易使数字电路受到干扰，影响设备的正常使用。

2数字电路设计中的抗干扰技术分析

2.1针对干扰源的控制技术

对数字电路进行抗干扰设计就需要“对症下药”，有针对性地开展数字电路设计。针对干扰源这一干扰因素的数字电路抗干扰设计，就需要对干扰源进行主动抑制。（1）在进行数字电路设计中，通过在干扰源周边的继电器线圈上增设一个续流的二极管，可以通过二极管的分散电流的作用，减轻电流对电磁场的干扰，进而提高数字电路的抗干扰能力。（2）在干扰源周围的续电器上连接火花抑制器，可以减少数字电路使用过程中由于干扰源产生电花对数字电路造成干扰的问题。（3）运用滤波技术降低干扰源对数字电路的干扰，即在数字电路设计过程中减小引线的长度，从而提高其抗干扰能力。

2.2针对传播途径的控制技术

传播途径这类干扰因素会导致数字信号丢失等严重问题的出现。在传播途径这一类型的干扰因素中，主要分为两种：一种是传导干扰，另一种是辐射干扰，二者间的区别取决于数字电路的传播方式。传导干扰是数字信号通过导线传导到敏感器件的过程中进行干扰，辐射干扰则是对数字信号的空间传播过程产生干扰。在数字电路设计过程中，可以采用对传播途径进行隔离，或是切断传播途径的方式，降低对数字电路产生的干扰影响。例如，采用良好的电源保证用电安全，减少断电问题，保证数字电路的传播途径；在电路接口的选择上，选择产生干扰较小的电路接口，对传播途径进行隔离等。

2.3提高元器件的抗干扰性能

首先在数字电路设计时，要注意在选择元器件时，尽量选择噪声容限高的元件，众所周知CMOS比TTL集成电路抗干扰性能好，所以在选择时要尽可能选择有一定抗干扰性能的元器件，另外，要合理控制电路负载的数量，因为敷在数量超限，会导致高电平达不到要求，降低电路容限，这样设计的电路受干扰可能性非常大。分布电容对电路的抗干扰性能也有一定影响，所以要保证不用的电路或者控制端具有合适的电平值，最后，数字电路中，难免使用到容易受干扰的敏感元件，设计电路时，如果能对这些元件进行合适的处理，比如：在敏感元