数字电路的抗干扰探析

文/钟晨昊

本文首先介绍了数字电路的

干扰原理，在此基础之上，分别

从干扰源、传播途径、以及敏感

元件的抗干扰性能等角度给出数

字电路的抗干扰措施，从而减轻

或避免数字电路中的干扰问题，

以提高数字电路设计的可靠性，

使其能有更好的实际应用效果。

摘 要

增加一个电容加以解决。

（2）在电机两端并接滤波电路，同时注

意各元器件的引线长度，避免传输线路之间作

用产生的干扰。

（3）考虑到IC 可能对电源产生干扰，

可以针对电路板上各个IC 两端进行并接电容

处理，注意尽量选择高频电容，且连接引线的

直径尽量粗，长度尽量短，从而减少对滤波电

路的干扰。

（4）针对高频噪声的干扰，可以通过在

布线操作时，注意尽量减少出现折角及飞线的

情况来实现。另外，针对可控硅产生的噪音，

可以并接RC 抑制电路来减小或避免。

3 切断干扰传播路径

（1）随着科学技术的不断发展，数字控

制电路得到了广泛应用，而这电路得以正常工

作的关键技术则是单片机。所以，如何保持单

片机的正常工作性能应该引起重视。一般电路

中的电源对单片机的影响比较大，再加上电源

不可或缺，这也给数字电路的设计提出了要求。

目前，针对电源对单片机的噪声干扰问题，最

常用的方式就是增加滤波电路，尤其是π 型滤

电路的应用最为广泛。

（2）单片机的I/O 口可以进行多种操作，

但当其用于操作电机类外部设备时，应在I/O

口与干扰源之间增设滤波器或π 型滤电路。另

外，可以通过二极管、门电路等措施避免I/O

端口发生串扰。

（3）与单片机时钟电路相连的晶体振荡

器在布线时，应尽量缩短其与单片机引脚之间

的距离，且确保外壳牢固接地，从而避免后续

出现其他的问题。

（4）在电路板设计之初就应考虑减轻干

扰的影响，可从以下原则展开：①合理划分区

域，特别注意强与弱信号，数字与模拟信号，

避免掺杂；②合理布置元器件，特别是数字分

区与模拟分区，可以通过地线进行隔离，避免

发生作用产生干扰；③大功率元器件宜布置在

电路板的边缘，尽量远离单片机分布，且其地

线不得与单片机相接，必须分开，独自进行接

地连接。

4 提升敏感元件的抗干扰性能

4.1 硬件方面

（1）布线时尽量避免折角且减小传输线

路长度，从而降低线路之间作用产生的干扰。

另外，进行电源线与地线的选择时，纤芯直径

尽量大，以降低耦合噪声的干扰。

（2）单片机的I/O 端口不能闲置，必须

按照设计规范连接电源或者作接地处理。其他

IC 元件也可按上述原则处理。

（3）在单片机回路中，增设电源监测电

路可以提高整个数字电路工作的稳定性。

（4）在选用震荡晶体与数字电路板时，

首先以速度为前提，在满足这一原则的基础之

上，尽量选择低频率、低速度的元件。

（5）如果IC 元件采用直接焊接的方式，

则会影响数字电路的工作性能，不宜采用，且

尽量避免使用IC 插座。

4.2 软件方面

（1）在进行软件设计时，可以在跳转指

令前设置额外的空操作，并设置指令及时清空

无用代码，提升可用空间，可以提高程序复位

效率。

（2）可通过设计程序代码，使其在运行

过程中实现自检，提高数字电路的稳定性。

（3）当进行参数调整时，可以通过参数

二次定时发送以减少对外部器件的干扰或使其

尽快调整至正确状态。

5 总结

本文在介绍抗干扰原理的基础上，采取

各个击破的措施，分别从干扰源、传播途径、

以及敏感元件的抗干扰性能等角度入手，文中

提出了针对性的解决方案，这种将理论与实际

相结合的综合方案可以对未来的抗干扰工作有

一定的指导作用。

参考文献

[1] 臧莹. 关于数字电路抗干扰设计的分析研

究[J]. 黑龙江科技信息,2014,08:112.

[2] 饶赟. 关于数字电路的抗干扰研究[J].

科技创新与应用,2013,29:53.

作者简介

钟晨昊（1994-），男，山东省临沂市人。大

学本科学历。研究方向为自动化（交通信息与

控制）。

作者单位

长安大学 陕西省西安市 710021

图1：干扰示意图