Борьба с помехами в микропроцессорных системах

Лекция №16

Электромагнитная помеха - нежелательное физическое явление или воздействие электрических, магнитных или электромагнитных полей, электрических токов или напряжений внешнего или внутреннего источника, которое нарушает нормальную работу технических средств или вызывает ухудшение технических характеристик и параметров этих средств.

Все электромагнитные помехи можно подразделить на две группы:

- помехи, создаваемые самим устройством. Например, при включении/выключении нагрузки с реактивным сопротивлением (электродвигателя или электромагнита) в устройстве может происходить сбой в работе микропроцессоной части схемы.

- внешние помехи (наводки), вли­яющие на работу устройства. Находящийся рядом с устройством источник сильного электромагнитного или электростатического поля может привести к сбоям в электронном устройстве. Например: разряд молнии, релейная коммутация больших токов или работа электросварки.

Рис. 1. Помехи в полезном сигнале

Увидеть помехи можно на экране осциллографа, включив его в исследуемую часть схемы (Рис. 1). Длительность помех может быть как очень маленькой (единицы наносекунд, так называемые "иголки"), так и очень большой (несколько секунд). Форма и полярность помех тоже бывает разная.

Распространение (прохождение) помех происходит не только по проводным соединениям схемы, но иногда даже и между частями схемы, не соединёнными проводкниами. Кроме того помехи могут накладываясь, суммироваться друг с другом. Так, единичная слабая помеха может не вызвать сбоя в схеме устройства, но одновременное скопление нескольких слабых случайных помех приводит к неверной работе устройства. Этот факт во много раз усложняют поиск и устранение помех, так как они принимают ещё более случайный характер.

Для защиты от внешних помех конструкцию или отдельные её части экранируют, а так же применяют схемные решения с меньшей чувствительностью к внешним помехам. Если известен источник наводок, то можно применить специальные средства направления наводок в те места схемы, где они затухнут, не причинив вреда.

Вероятность появления наводок возрастает:

§ с увеличением коммутируемого тока или напряжения в цепи,

§ с увеличением чувствительности частей схемы,

§ с увеличением быстродействия применённых деталей.

Что бы не переделывать готовую конструкцию из-за частых сбоев, лучше уже на стадии проектирования схемы ознакомиться с возможными источниками и путями распространения помех.

К помехам, создаваемым самим устройством, наиболее часто относятся помехи:

- проходящие по цепям питания;

- проходящие по сигнальным линиям;

- возникающие от дребезга контактов;

- обусловленные электростатическим разрядом.

Дата добавления: 2014-01-13