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(1)選擇低頻微控制器:
選擇外部時(shí)鐘頻率低的微控制器可以有效降低噪聲,提高系統(tǒng)的抗干擾能力。同頻率的方波和正弦波比正弦波的高頻成分多得多。雖然方波的高頻成分幅度小于基波,但頻率越高,作為噪聲源越容易發(fā)射。微控制器產(chǎn)生的影響最大的高頻噪聲約為時(shí)鐘頻率的三倍。
(2)減少信號(hào)傳輸中的失真
微控制器主要采用高速CMOS技術(shù)制造。信號(hào)輸入端靜態(tài)輸入電流約1mA,輸入電容約10PF,輸入阻抗相當(dāng)高。高速CMOS電路的輸出端有相當(dāng)大的負(fù)載容量,也就是相當(dāng)大的輸出值。當(dāng)一個(gè)門的輸出端通過長(zhǎng)線引向輸入阻抗相當(dāng)高的輸入端時(shí),反射問題非常嚴(yán)重,會(huì)造成信號(hào)失真,增加系統(tǒng)噪聲。當(dāng)TPD > TR時(shí),就變成了傳輸線問題,必須考慮信號(hào)反射、阻抗匹配等問題。
信號(hào)在印刷電路板上的延遲時(shí)間與引線,特性阻抗有關(guān),即印刷電路板材料的介電常數(shù)??梢源致缘卣J(rèn)為,信號(hào)在印刷電路板引線中的傳輸速度大約是光速的1/3到1/2。由微控制器組成的系統(tǒng)中常用的邏輯電話元件的Tr(標(biāo)準(zhǔn)延遲時(shí)間)在3到18ns之間。
在印刷電路板上,信號(hào)通過一個(gè)7W的電阻和一個(gè)25厘米長(zhǎng)的引線,在線路上的延遲時(shí)間約為4~20ns。也就是說,印刷電路上信號(hào)的引線越短越好,最長(zhǎng)不應(yīng)超過25厘米。并且過孔的數(shù)量應(yīng)該盡可能少,優(yōu)選不超過2個(gè)。
當(dāng)信號(hào)上升時(shí)間快于信號(hào)延遲時(shí)間時(shí),應(yīng)按快速電子學(xué)處理。這時(shí)候就要考慮傳輸線的阻抗匹配了。對(duì)于印刷電路板上集成模塊之間的信號(hào)傳輸,應(yīng)避免TD > TRD。印刷電路板越大,系統(tǒng)速度不可能越快。
PCB設(shè)計(jì)的一個(gè)規(guī)律總結(jié)為以下結(jié)論:在PCB上傳輸信號(hào)的延遲時(shí)間不應(yīng)大于所用器件的標(biāo)稱延遲時(shí)間。
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