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2023-11-17
单片机基础：元器件抗干扰措施解析
【摘要】：1．门电路、触发器、单稳电路的杭干扰措施1）对信号整形。图10－6不同输入端的处理方法3）触发器的抗干扰措施。同时，触发器输出端引出板外时，必须通过缓冲器隔离，而且以“非”信号传输的抗干扰能力较强。4）单稳电路的抗干扰措施。图10－7晶闸管感性负载开关电路图3．机械触点及交、直流电路的噪声抑制机械触点的抗干扰措施开关、按钮、继电器触点等在操作时，经常会发生抖动，如果不采取措施会造成误动作。
1）对信号整形。为了保持门电路输入信号和触发器时钟脉冲的正确波形，如规定上升时间和下降时间以及确保一定的脉冲宽度。若前一级有RC型积分电路，则后面要用施密特型电路整形。
2）组件不同的输入端处理。通常有如图10－6所示的几种方法：图10－6（a）的方法最简单，但增加了前级门的负担；图10－6（b）把不用的输入端通过一个电阻接+5V，这种方法适用于慢速、多干扰的场合；图10－6（c）利用印制电路板上多余的反相器，让其输入端接地，使其输出端去控制工作门不用的输入端。
图10－6 不同输入端的处理方法
3）触发器的抗干扰措施。为防止R-S触发器发生误动作，往往把几个信号相与作为它的输入信号。同时，触发器输出端引出板外时，必须通过缓冲器隔离，而且以“非”信号传输的抗干扰能力较强。
4）单稳电路的抗干扰措施。单稳电路外接RC端的抗噪声能力比输入端低得多，因此要尽量缩短其连线，减小闭环流，以防由于感应产生的误触发。当接入可调电阻时，应当将电阻接在单稳电路的一侧。
2．光电耦合器件
光电耦合器件的应用可以分为两大类：一是输入／输出的隔离，避免形成地环路，以任意选择接地点；二是可以消除和抑制噪声。
（1）输入／输出的隔离
采用光电耦合实现输入／输出的隔离，线路非常简单，不必担心输入／输出的接地问题。
1）脉冲电路方面的应用。门电路将不同电位的信号加到光电耦合器上，构成简单的逻辑电路。这种方式能很方便地应用于各种逻辑电路互连的输入端，并且只把信号送到输出端，而输入端的噪声不会传给输出端。
2）斩波器。测量微弱电流往往用斩波放大器。如果使用机械换流器或场效应管电路，不但寿命短、响应速度慢，而且容易出现尖峰干扰，影响电路工作。使用光电耦合器则不会出现这些问题。
（2）消除由负载引起的噪声
如图10－7所示负载为电感性的开关电路，采用光电耦合器实现利用逻辑电路的信号驱动晶闸管，负载所产生的尖峰噪声不会反馈到逻辑电路。(www.chuimin.cn)
图10－7 晶闸管感性负载开关电路图
3．机械触点及交、直流电路的噪声抑制
（1）机械触点的抗干扰措施
开关、按钮、继电器触点等在操作时，经常会发生抖动，如果不采取措施会造成误动作。对于这类器件可采用如图10－8所示的方法，以获得没有振荡的逻辑信号。
图10－8 机械触点的抗干扰措施图
（2）防止电感性负载闭合、断开噪声的措施
接触器、继电器的线圈断电时，会产生很高的反电动势，不仅会损坏元件，而且可能产生感应噪声，并通过电源直接侵入到单片机装置中，或者在配线间因静电感应而耦合。因此，在输入／输出通道中使用这类器件，必须在线圈两端并联噪声抑制器。交、直流电路的噪声抑制器接法如图10－9和图10－10所示。
图10－9 交流电路的噪声抑制器接法图
图10－10 直流电路的噪声抑制器接法图
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