數(shù)字電路設計中的抗干擾技術(shù)分析

韓勇

摘要：目前，我國電子技術(shù)有了長足的發(fā)展，集成電路也得到了廣泛的應用。在數(shù)字電路中，數(shù)字集成電路已成為不可或缺的一部分。數(shù)字集成電路雖然具有抗干擾能力強、抗噪能力強等很大優(yōu)點，但與其他電路類型一樣，容易受到數(shù)字電路內(nèi)外因素的影響。如果在使用階段不能科學組裝，可能會對數(shù)字電路造成過度干擾，影響正常工作。電路時，科學地應用抗干擾技術(shù)。因此，可以采用有效的干擾抑制方法，將干擾的影響降到最低。本文主要探討抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設計中的應用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路;設計;抗干擾技術(shù)

結(jié)合家用電器，大量的電子設備被人們廣泛使用，同時電氣設備的密度不斷增加，導致空間電磁環(huán)境逐漸惡化，需要使用科學的電磁兼容方法，在設計數(shù)字

1數(shù)字電路設計中形成干擾的因素

干擾源是指被確定會在電路中產(chǎn)生一定量干擾的組件、設備或信號。在實際運行過程中，雷擊、電機、繼電器等都會對電路造成很大的干擾，在一些數(shù)字電路中是無法消除的。傳播路徑中的干擾通常難以控制并且干擾隨著傳播路徑的增加而增加。在實際運行中，空間輻射、信號線等都會對傳播路徑產(chǎn)生干擾。敏感設備是指容易受到干擾的單個設備或特定對象，包括子系統(tǒng)。對于功能要求，一些敏感設備的干擾是無法消除的。在實際操作中，主要是指信號放大器、數(shù)字IC等[1]。

2硬件抗干擾技術(shù)的應用

2.1安全接地技術(shù)

安全接地技術(shù)是一種常用的技術(shù)。通過將機箱接地，將電源傳輸?shù)酱蟮?，減少電荷積聚，減少因靜電等原因?qū)θ藛T和機械設備的安全影響。電氣設備默認使用防雷效果，通常使用避雷針。當雷擊時，電荷可以轉(zhuǎn)移。當雨中閃電時，會產(chǎn)生電荷。瞬間產(chǎn)生大量電荷，例如電動裝置，會對附近的人和物體造成傷害。為了減少和保護對人類的傷害，需要及時利用電子設備轉(zhuǎn)移電荷。

2.2屏蔽接地技術(shù)

屏蔽接地技術(shù)是一種常用的電氣設備保護方法，具有技術(shù)創(chuàng)新作用，是設計人員在實際應用過程中經(jīng)常使用的一種方法。屏蔽技術(shù)應與接地技術(shù)結(jié)合使用，以提高屏蔽效果。當金屬屏蔽接地時，外部正電荷可以流入大地，消除外部區(qū)域的電場。也就是說，兩個導體的電場都被金屬屏蔽罩屏蔽。

3軟件抗干擾技術(shù)的應用

首先，當計算機系統(tǒng)受到強電干擾時，計算機程序有可能在其運行階段進入無限循環(huán)。也就是說，會出現(xiàn)“死鎖”或“死機”的問題，讓你的電腦系統(tǒng)癱瘓。同時，計算機系統(tǒng)上運行的任何軟件都處于“死鎖”狀態(tài)，無法正常運行。所以，當計算機系統(tǒng)遇到死鎖問題后，一定要及時處理，讓計算機盡快擺脫死鎖。其次，當計算機系統(tǒng)受到干擾或強電磁干擾時，計算機系統(tǒng)上正常運行的程序會被中斷，并在內(nèi)存中發(fā)生傳輸。同時，這個傳輸也失控了。發(fā)生“跑飛”的情況。發(fā)生這種情況時，可以破壞和刷新保證軟件正常運行的重要參數(shù)?？梢圆捎糜布蛙浖嘟Y(jié)合的措施和方法，在停電或強干擾后保護關(guān)鍵參數(shù)，從而可靠地保證系統(tǒng)的持續(xù)運行或恢復。

3.1數(shù)字濾波技術(shù)

數(shù)字濾波算法靈活，可以選擇參數(shù)權(quán)限。在輸入信號的過程中存在輸入干擾時，采用軟件迭代檢測技術(shù)，很難通過硬件來抑制干擾，將干擾降到最低。在重復檢測過程中，當信號不斷變化時，當達到一定水平，相應的報警可以給信號輸出口數(shù)據(jù)刷新技術(shù)也采用重復輸出減少數(shù)據(jù)干擾。通過重復輸出數(shù)據(jù)，準確的信息可以在連續(xù)傳輸中跳過干擾[2]。在受到干擾的設備有時間做出響應之前，重復輸出數(shù)據(jù)，準確到達信息，從而及時預防故障。可以為程序結(jié)構(gòu)數(shù)組中的輸出數(shù)據(jù)設置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，并且可以在程序的周期性循環(huán)中輸出數(shù)據(jù)。對于增量式控制單元，無法以這種方式重復傳輸數(shù)據(jù)，只有檢測通道才能根據(jù)設備的反饋信息判斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。

3.2輸入信號重復檢測法

輸入信號中的干擾是一系列疊加在有效電平信號上的單個尖峰，操作時間非常短。如果控制系統(tǒng)中存在輸入干擾，硬件無法有效抑制，則可以通過軟件重復檢測方法，以達到“去偽存真”的目的，直到獲得兩個或兩個以上的連續(xù)采集結(jié)果。如果信號一直在變化，可以在達到最大數(shù)量時發(fā)出警報信號，以將這種輸入方法用于來自各種開關(guān)類型傳感器的信號，例如限位開關(guān)、行程開關(guān)、操作按鈕等。如果在連續(xù)數(shù)據(jù)采集之間插入延遲，則可以處理更寬泛的干擾。

3.3“看門狗”技術(shù)

由于軟件阻斷技術(shù)的限制，無法準確阻斷一些難以控制的程序的“亂飛”現(xiàn)象，程序也難以消除“死循環(huán)”。然而，通過“看門狗”可以很好地監(jiān)控程序。如果程序受到干擾和混亂，程序則無法設置“看門狗”，因為程序邏輯被破壞了[3]。這會導致看門狗定期溢出，導致系統(tǒng)重新運行并運行，脫離癱瘓狀態(tài)，保持良好的系統(tǒng)運行狀態(tài)。

4對傳播途徑的控制技術(shù)

傳播路徑干擾因素會導致數(shù)字信號丟失等嚴重問題。傳播路徑中的干擾源主要是傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾是數(shù)字信號通過電線傳導到敏感設備時的干擾，而輻射干擾是對數(shù)字信號空間傳播過程的干擾。在數(shù)字電路設計過程中，可以通過隔離或阻斷傳播路徑來降低干擾對數(shù)字電路的影響。例如，使用好的電源、確保用電安全、減少停電次數(shù)、檢查數(shù)字電路的傳播路徑。選擇電路接口時，選擇干擾較小的電路接口，隔離傳播路徑?？s小敏感設備的布線范圍，在布線時選擇路徑最短、線徑粗的電線。同時，在盡可能滿足電子設備工作要求的條件下選用低速數(shù)字電路，提高敏感器件的抗干擾能力。

5小結(jié)

綜上所述，在使用數(shù)字電路時，出現(xiàn)的各種干擾因素會對數(shù)字電路的無線電波效率和無線電波質(zhì)量產(chǎn)生了較大的影響。因此，在數(shù)字電路的設計過程中，需要通過積極采取措施抑制干擾源，選擇性阻斷干擾傳播路徑，深入細致的研究數(shù)字電路的干擾項，充分提高敏感器件的抗干擾能力，提高敏感設備的抗干擾能力。當一些硬件措施難以控制干擾時，可以使用軟件來減少干擾，以防止數(shù)字電路設計中的各重要參數(shù)得到保護，進而更好的推動我國電子設備和通信技術(shù)的來高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻：

[1]謝嘉威.探析數(shù)字電路設計中的抗干擾技術(shù)[J].中國新通信，2019，21（12）：56.

[2]宋健.探究數(shù)字電路設計中的抗干擾問題[J].計算機與網(wǎng)絡，2019，45（17）：45.

[3]黃曉桃.數(shù)字電路設計中的抗干擾技術(shù)分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（18）：202.

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