(1) La sorgente di interferenza si riferisce al componente, al dispositivo o al segnale che genera interferenza, descritta in linguaggio matematico come segue: du/dt, dove di/dt è grande, è la sorgente di interferenza. Ad esempio, fulmini, relè, tiristori, motori, orologi ad alta frequenza, ecc. possono tutti diventare sorgenti di interferenza.

(2) Il percorso di propagazione si riferisce al percorso o al mezzo attraverso il quale l'interferenza si propaga da una sorgente di interferenza a un dispositivo sensibile. Il tipico percorso di propagazione dell'interferenza è attraverso la conduzione di fili e radiazioni spaziali.

(3) I dispositivi sensibili si riferiscono a oggetti che sono facilmente disturbati. Ad esempio: convertitori A/D, D/A, microcontrollori, circuiti integrati digitali, amplificatori di segnale deboli, ecc. Il principio di base della progettazione anti-interferenza è quello di sopprimere le sorgenti di interferenza, tagliare i percorsi di propagazione dell'interferenza e migliorare le prestazioni anti-interferenza dei dispositivi sensibili.

1. Sopprimere le fonti di interferenza

Sopprimere le fonti di interferenza significa ridurre al minimo il du/dt, di/dt delle fonti di interferenza il più possibile. Questo è un principio prioritario e importante nella progettazione anti-interferenza, che spesso raddoppia il risultato con metà dello sforzo. La riduzione del du/dt delle fonti di interferenza si ottiene principalmente collegando condensatori in parallelo a entrambe le estremità della fonte di interferenza. La riduzione del di/dt delle fonti di interferenza si ottiene serializzando induttori o resistori nel circuito della fonte di interferenza e aggiungendo un diodo di ruota libera.

Le misure comuni per sopprimere le fonti di interferenza sono le seguenti:

(1) La bobina del relè aggiunge un diodo di ruota libera per eliminare l'interferenza della forza elettromotrice inversa generata quando la bobina è scollegata. L'aggiunta di un solo diodo a corrente continua causerà un ritardo nel tempo di disconnessione del relè e l'aggiunta di un diodo regolatore di tensione consentirà al relè di funzionare più volte per unità di tempo.

(2) Collegare un circuito di soppressione delle scintille (solitamente un circuito RC in serie, con una resistenza da diverse a diverse decine di K e una capacità di 0,01 uF) in parallelo a entrambe le estremità del contatto del relè per ridurre l'impatto delle scintille elettriche.

(3) Aggiungere un circuito di filtraggio al motore e assicurarsi che i cavi del condensatore e dell'induttore siano il più corti possibile.

(4) Ogni IC sulla scheda del circuito deve essere collegato in parallelo con un condensatore ad alta frequenza da 0,01 μ F~0,1 μ F per ridurre l'impatto dell'IC sull'alimentazione. Prestare attenzione al cablaggio dei condensatori ad alta frequenza e il cablaggio deve essere vicino all'estremità dell'alimentazione e il più spesso e corto possibile. Altrimenti, aumenterà la resistenza in serie equivalente del condensatore e influenzerà l'effetto di filtraggio.

(5) Evitare pieghe di 90 gradi durante il cablaggio per ridurre le emissioni di rumore ad alta frequenza.

(6) Le due estremità del tiristore sono collegate in parallelo con un circuito di soppressione RC per ridurre il rumore generato dal tiristore (che può causare la rottura del tiristore quando il rumore è intenso).

In base al percorso di propagazione dell'interferenza, può essere divisa in due tipi: interferenza condotta e interferenza irradiata.

La cosiddetta interferenza condotta si riferisce all'interferenza che si propaga attraverso i fili ai dispositivi sensibili. Le bande di frequenza del rumore di interferenza ad alta frequenza e dei segnali utili sono diverse. La propagazione del rumore di interferenza ad alta frequenza può essere interrotta aggiungendo filtri sui fili e talvolta possono essere aggiunti anche optoaccoppiatori di isolamento per risolvere il problema. Il danno del rumore di potenza è significativo e si dovrebbe prestare particolare attenzione alla sua gestione. La cosiddetta interferenza da radiazione si riferisce all'interferenza trasmessa ai dispositivi sensibili attraverso la radiazione spaziale. La soluzione generale è quella di aumentare la distanza tra la sorgente di interferenza e il dispositivo sensibile, isolarli con un filo di terra e posizionare una maschera sul dispositivo sensibile.

Le misure comuni per interrompere il percorso di propagazione dell'interferenza sono le seguenti:

(1) Considerare attentamente l'impatto dell'alimentazione sul microcontrollore. Se l'alimentazione è ben realizzata, l'anti-interferenza dell'intero circuito è ampiamente risolta. Molti microcontrollori sono sensibili al rumore di potenza e un circuito di filtraggio o un regolatore di tensione dovrebbe essere aggiunto all'alimentazione del microcontrollore per ridurre l'interferenza del rumore di potenza sul singolo chip. Ad esempio, un circuito di filtraggio a forma di π può essere composto da perline magnetiche e condensatori e, naturalmente, può essere utilizzata anche una resistenza da 100 Ω per sostituire le perline magnetiche quando le condizioni non sono elevate.

(2) Se la porta I/O del microcontrollore viene utilizzata per controllare dispositivi di rumore come i motori, dovrebbe essere aggiunto l'isolamento tra la porta I/O e la sorgente di rumore (aggiungendo un circuito di filtraggio a forma di π). Per controllare dispositivi di rumore come i motori, dovrebbe essere aggiunto l'isolamento tra la porta I/O e la sorgente di rumore (aggiungendo un circuito di filtraggio a forma di π).

(3) Prestare attenzione al cablaggio dell'oscillatore a cristallo. I pin dell'oscillatore a cristallo e del microcontrollore dovrebbero essere il più vicini possibile e l'area dell'orologio dovrebbe essere isolata con un filo di terra. Il guscio dell'oscillatore a cristallo dovrebbe essere messo a terra e fissato. Questa misura può risolvere molti problemi difficili.

(4) Partizionamento ragionevole delle schede di circuito, come segnali forti e deboli, segnali digitali e analogici. Cercare di tenere le fonti di interferenza (come motori, relè) lontane il più possibile dai componenti sensibili (come i microcontrollori).

(5) Utilizzare un filo di terra per isolare l'area digitale dall'area analogica. La terra digitale deve essere separata dalla terra analogica e quindi collegata alla terra di alimentazione in un punto. Anche il cablaggio dei chip A/D e D/A si basa su questo principio e il produttore ha tenuto conto di questo requisito quando ha assegnato la disposizione dei pin dei chip A/D e D/A.

(6) I fili di terra del microcontrollore e dei dispositivi ad alta potenza devono essere collegati a terra separatamente per ridurre le interferenze reciproche. I dispositivi ad alta potenza devono essere posizionati sul bordo della scheda di circuito il più possibile.

(7) L'uso di componenti anti-interferenza come sfere magnetiche, anelli magnetici, filtri di potenza e coperture di schermatura in aree chiave come porte I/O del microcontrollore, linee di alimentazione e linee di collegamento del circuito stampato può migliorare significativamente le prestazioni anti-interferenza del circuito.