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(yīng)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(qiáng)、抗噪能力強(qiáng)等很大優(yōu)點(diǎn)，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(xué)組裝，可能會(huì)對(duì)數(shù)字電路造成過度干擾，影響正常工作。電路時(shí)，科學(xué)地應(yīng)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(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路;設(shè)計(jì);抗干擾技術(shù)

結(jié)合家用電器，大量的電子設(shè)備被人們廣泛使用，同時(shí)電氣設(shè)備的密度不斷增加，導(dǎo)致空間電磁環(huán)境逐漸惡化，需要使用科學(xué)的電磁兼容方法，在設(shè)計(jì)數(shù)字

1數(shù)字電路設(shè)計(jì)中形成干擾的因素

干擾源是指被確定會(huì)在電路中產(chǎn)生一定量干擾的組件、設(shè)備或信號(hào)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，雷擊、電機(jī)、繼電器等都會(huì)對(duì)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(shí)際運(yùn)行中，空間輻射、信號(hào)線等都會(huì)對(duì)傳播路徑產(chǎn)生干擾。敏感設(shè)備是指容易受到干擾的單個(gè)設(shè)備或特定對(duì)象，包括子系統(tǒng)。對(duì)于功能要求，一些敏感設(shè)備的干擾是無法消除的。在實(shí)際操作中，主要是指信號(hào)放大器、數(shù)字IC等[1]。

2硬件抗干擾技術(shù)的應(yīng)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(jī)箱接地，將電源傳輸?shù)酱蟮兀瑴p少電荷積聚，減少因靜電等原因?qū)θ藛T和機(jī)械設(shè)備的安全影響。電氣設(shè)備默認(rèn)使用防雷效果，通常使用避雷針。當(dāng)雷擊時(shí)，電荷可以轉(zhuǎn)移。當(dāng)雨中閃電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電荷。瞬間產(chǎn)生大量電荷，例如電動(dòng)裝置，會(huì)對(duì)附近的人和物體造成傷害。為了減少和保護(hù)對(duì)人類的傷害，需要及時(shí)利用電子設(shè)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(shè)備保護(hù)方法，具有技術(shù)創(chuàng)新作用，是設(shè)計(jì)人員在實(shí)際應(yīng)用過程中經(jīng)常使用的一種方法。屏蔽技術(shù)應(yīng)與接地技術(shù)結(jié)合使用，以提高屏蔽效果。當(dāng)金屬屏蔽接地時(shí)，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(gè)導(dǎo)體的電場都被金屬屏蔽罩屏蔽。

3軟件抗干擾技術(shù)的應(yīng)用

首先，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受到強(qiáng)電干擾時(shí)，計(jì)算機(jī)程序有可能在其運(yùn)行階段進(jìn)入無限循環(huán)。也就是說，會(huì)出現(xiàn)“死鎖”或“死機(jī)”的問題，讓你的電腦系統(tǒng)癱瘓。同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行的任何軟件都處于“死鎖”狀態(tài)，無法正常運(yùn)行。所以，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遇到死鎖問題后，一定要及時(shí)處理，讓計(jì)算機(jī)盡快擺脫死鎖。其次，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受到干擾或強(qiáng)電磁干擾時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上正常運(yùn)行的程序會(huì)被中斷，并在內(nèi)存中發(fā)生傳輸。同時(shí)，這個(gè)傳輸也失控了。發(fā)生“跑飛”的情況。發(fā)生這種情況時(shí)，可以破壞和刷新保證軟件正常運(yùn)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(qiáng)干擾后保護(hù)關(guān)鍵參數(shù)，從而可靠地保證系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行或恢復(fù)。

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(hào)的過程中存在輸入干擾時(shí)，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(fù)檢測過程中，當(dāng)信號(hào)不斷變化時(shí)，當(dāng)達(dá)到一定水平，相應(yīng)的報(bào)警可以給信號(hào)輸出口數(shù)據(jù)刷新技術(shù)也采用重復(fù)輸出減少數(shù)據(jù)干擾。通過重復(fù)輸出數(shù)據(jù)，準(zhǔn)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(shè)備有時(shí)間做出響應(yīng)之前，重復(fù)輸出數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確到達(dá)信息，從而及時(shí)預(yù)防故障。可以為程序結(jié)構(gòu)數(shù)組中的輸出數(shù)據(jù)設(shè)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(duì)于增量式控制單元，無法以這種方式重復(fù)傳輸數(shù)據(jù)，只有檢測通道才能根據(jù)設(shè)備的反饋信息判斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。

3.2輸入信號(hào)重復(fù)檢測法

輸入信號(hào)中的干擾是一系列疊加在有效電平信號(hào)上的單個(gè)尖峰，操作時(shí)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(fù)檢測方法，以達(dá)到“去偽存真”的目的，直到獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的連續(xù)采集結(jié)果。如果信號(hào)一直在變化，可以在達(dá)到最大數(shù)量時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，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(hào)，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(zhǔn)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(shè)置“看門狗”，因?yàn)槌绦蜻壿嫳黄茐牧薣3]。這會(huì)導(dǎo)致看門狗定期溢出，導(dǎo)致系統(tǒng)重新運(yùn)行并運(yùn)行，脫離癱瘓狀態(tài)，保持良好的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

4對(duì)傳播途徑的控制技術(shù)

傳播路徑干擾因素會(huì)導(dǎo)致數(shù)字信號(hào)丟失等嚴(yán)重問題。傳播路徑中的干擾源主要是傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。傳導(dǎo)干擾是數(shù)字信號(hào)通過電線傳導(dǎo)到敏感設(shè)備時(shí)的干擾，而輻射干擾是對(duì)數(shù)字信號(hào)空間傳播過程的干擾。在數(shù)字電路設(shè)計(jì)過程中，可以通過隔離或阻斷傳播路徑來降低干擾對(duì)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(shí)，選擇干擾較小的電路接口，隔離傳播路徑?？s小敏感設(shè)備的布線范圍，在布線時(shí)選擇路徑最短、線徑粗的電線。同時(shí)，在盡可能滿足電子設(shè)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(shí)，出現(xiàn)的各種干擾因素會(huì)對(duì)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(shè)計(jì)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(xì)致的研究數(shù)字電路的干擾項(xiàng)，充分提高敏感器件的抗干擾能力，提高敏感設(shè)備的抗干擾能力。當(dāng)一些硬件措施難以控制干擾時(shí)，可以使用軟件來減少干擾，以防止數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的各重要參數(shù)得到保護(hù)，進(jìn)而更好的推動(dòng)我國電子設(shè)備和通信技術(shù)的來高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝嘉威.探析數(shù)字電路設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中的抗干擾問題[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2019，45（17）：45.

[3]黃曉桃.數(shù)字電路設(shè)計(jì)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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