单片机实现EMC设计时的三点细节建议

贸泽电子设计圈 2017-12-01 14:20 次阅读

单片机实现EMC设计需注意的以下的情况:

1、单片机的工作频率

1.1单片机的设计应根据客户的需求来选择较低的工作频率

首先介绍一下这样做的优点:采用低的晶振和总线频率使得我们可以选择较小的单片机满足时序的要求,这样单片机的工作电流可以变得更低,最重要的是VDD到VSS的电流峰值会更小。

当然我们这里需要做一个妥协,因为客户的要求可能是兼容的和平台化的(目前汽车电子的发展趋势就是平台化),选择较高的工作频率可以兼容更多的平台,也方便以后升级和扩展,因此要选择一个较低的可以接受的工作频率。

2、恰当的输出驱动能力

在给定负载规范,上升和下降时间,选择适当的输出的上升时间,最大限度地降低输出和内部驱动器的峰值电流是减小EMI的最重要的设计考虑因素之一。

驱动能力不匹配或不控制输出电压变化率,可能会导致阻抗不匹配,更快的开关边沿,输出信号的上冲和下冲或电源和地弹噪声。

2.1设计单片机的输出驱动器

首先确定模块需求的负载,上升和下降的时间,输出电流待续哦啊,根据以上的信息驱动能力,控制电压摆率,只有这样才能得到符合模块需求又能满足EMC要求。

驱动器能力比负载实际需要的充电速度高时,会产生的更高的边沿速率,这样会有两个缺点:

1.信号的谐波成分增加了。

2.与负载电容和寄生内部bonding线,IC封装,PCB电感一起,会造成信号的上冲和下冲。

选择合适的的di/dt开关特性,可通过仔细选择驱动能力的大小和控制电压摆率来实现。最好的选择是使用一个与负载无关的恒定的电压摆率输出缓冲器。同样的预驱动器输出的电压摆率可以减少(即上升和下降时间可以增加),但是相应的传播延迟将增加,我们需要控制总的开关时间)。

2.2使用单片机的可编程的输出口的驱动能力,满足模块实际负载要求。

可编程的输出口的驱动器的最简单是的并联的一对驱动器,他们的MOS的Rdson不能,能输出的电流能力也不相同。我们在测试和实际使用的时候可以选择不同的模式。实际上目前的单片机一般至少有两种模式可选择,有些甚至可以有三种(强,中等,弱)。

2.3当时序约束有足够的余量的时候,通过降低输出能力来减缓内部时钟驱动的边沿。

减少同步开关的峰值电流,和di/dt,一个重要的考虑因素就是降低内部时钟驱动的能力(其实就是放大倍数,穿通电流与之相关型很大)。降低时钟边沿的电流,将显著改善EMI。当然这样做的缺点就是,由于时钟和负载的开通时间的变长使得单片机的平均电流可能增加。快速边沿和相对较高的峰值电流,时间更长边沿较慢的电流脉冲这两者需要做一个妥协。

2.4晶振的内部驱动(反向器)最好不要超过实际的需求。

这个问题,实际上前面也谈过了,当增益过大的时候会带来更大的干扰。

3、设计最小穿通电流的驱动器

3.1 时钟,总线和输出驱动器应尽可能使得传统电流最小

穿通电流【重叠电流,短路电流】,是从单片机在切换过程中,PMOS和NMOS同时导通时候,电源到地线的电流,穿通电流直接影响了EMI和功耗。

这个内容实际上是在单片机内部的,时钟,总线和输出驱动器,消除或减少穿通电流的方法是尽量先关闭一个FET,然后再开通一个FET。当电流较大时,需要额外的预驱动电路或电压摆率。

贸泽电子设计圈 技术专区

原文标题:单片机EMC设计时注意这三点太重要了。。。

文章出处:【微信号:Mouser-Community,微信公众号:贸泽电子设计圈】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

dht11与单片机连接图

DHT11 器件采用简化的单总线通信。单总线即只有一根数据线,系统中的数据交换、控制均由单总线完成。....

发表于 01-22 16:43 次阅读 0条评论
dht11与单片机连接图

51单片机的指令周期详细介绍

指令周期指的是单片机执行一条指令的时间。按指令执行的时间可分为:单周期、双周期和四周期(只有乘法和除....

发表于 01-22 16:18 次阅读 0条评论
51单片机的指令周期详细介绍

单片机定时器周期计算公式

定时器是单片机的重要功能模块之一,在检测、控制领域有广泛应用。定时器常用作定时时钟,以实现定时检测,....

发表于 01-22 15:59 次阅读 0条评论
单片机定时器周期计算公式

单片机中各种周期的关系与定时器原理

本文介绍了单片机的时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期这四个周期,并详细解析了定时器的工作原理。

发表于 01-22 15:46 次阅读 0条评论
单片机中各种周期的关系与定时器原理

基于8位、16位、32位单片机的区别分析

指CPU处理的数据的宽度,参与运算的寄存器的数据长度. 如果总线宽度与CPU一次处理的数据宽度....

的头像 贸泽电子设计圈 发表于 01-22 15:05 次阅读 0条评论
基于8位、16位、32位单片机的区别分析

AT89C51单片机和8051单片机有什么区别

8051单片机是最早也是最典型的产品。而AT89C51是以8051的核心电路为基础后来由ATMEL开....

发表于 01-22 09:19 次阅读 0条评论
AT89C51单片机和8051单片机有什么区别

详细解析单片机控制继电器原理图以及其作用

单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低.驱动电流在mA级以下.而要把它用于一些大....

的头像 畅学单片机 发表于 01-21 09:17 次阅读 0条评论
详细解析单片机控制继电器原理图以及其作用

通过实例的3种方法来告诉你使用RTOS的好处

总而言之,适用的就是最好的,不要拒绝RTOS,在它适用的情况下,它工作得很好。

的头像 电子工程师时间 发表于 01-19 15:07 次阅读 0条评论
通过实例的3种方法来告诉你使用RTOS的好处

AT89C52跟AT89S52有什么区别?

AT89C52c系列是早期产品。不带在线编程和看们狗,新的产品为了和早期产品区别改为AT89S52里....

发表于 01-19 10:05 次阅读 0条评论
AT89C52跟AT89S52有什么区别?

MAX232与51单片机如何连接_MAX232与51单片机连接图

当用单片机和PC机通过串口进行通信,尽管单片机有串行通信的功能,但单片机提供的信号电平和RS232的....

发表于 01-19 08:51 次阅读 0条评论
MAX232与51单片机如何连接_MAX232与51单片机连接图

基于单片机管脚设计成低电平的原因以及实例解析

这是由常用的电路结构所决定的,低电平时电路往往有较高电平时更低的环路阻抗,而低阻抗则意味着抗干扰能力....

的头像 MCU开发加油站 发表于 01-19 08:59 次阅读 0条评论
基于单片机管脚设计成低电平的原因以及实例解析

对于单片机晶振不起振,不能烧写程序的原因分析和解决方法

现象:单片机晶振不起振,不能烧写程序 调查步骤: 1、怀疑晶振谐振电容等贴片有误 ,重新....

的头像 畅学单片机 发表于 01-18 16:46 次阅读 0条评论
对于单片机晶振不起振,不能烧写程序的原因分析和解决方法

一文教你快速全面掌握AT89C51单片机(含实际开发案例)

本文主要整理汇总了关于AT89C51简介,主要特性,管脚说明以及AT89C51单片机最受欢迎的相关实....

发表于 01-18 14:18 次阅读 1条评论
一文教你快速全面掌握AT89C51单片机(含实际开发案例)

根据学习经验以及教学经验总结出学习单片机的4个步骤

如何学习单片机的问题,我设计的这四个步骤,并不是拍拍脑袋想出来的,而是根据很多的学习经验以及教学经验....

的头像 21ic电子网 发表于 01-18 15:10 次阅读 0条评论
根据学习经验以及教学经验总结出学习单片机的4个步骤

关于单片机和c语言的10个问题和解答

1. C语言和汇编语言在开发单片机时各有哪些优缺点? 答:汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令....

的头像 玩转单片机 发表于 01-18 14:51 次阅读 0条评论
关于单片机和c语言的10个问题和解答

基于TC35i的远程温度监测系统设计

随着科技的发展和自动化水平的提高,温度的自动监测已经成为各行各业进行安全生产和减少损失采取的重要措施....

发表于 01-18 09:48 次阅读 0条评论
基于TC35i的远程温度监测系统设计

基于AT89C51单片机的双向通信FSK系统设计与实现

采用抗干扰能力比较强的FSK技术构成感应通信系统,利用耦合线圈来实现钻杆之间的无线通信,钻杆内部采....

发表于 01-18 09:15 次阅读 0条评论
基于AT89C51单片机的双向通信FSK系统设计与实现

基于PIC16C71单片机的数字水温配制阀设计

设计了一种基于PIC16C71单片机的数字水温配制阀。该配制阀采用NTC热敏电阻作温度传感器,与固定....

发表于 01-18 07:23 次阅读 0条评论
基于PIC16C71单片机的数字水温配制阀设计

基于单片机的新型腰带计步器设计与研究

有别于传统的计步器,腰带型计步器嵌入腰带内部,能够缩小穿戴设备的体积和免去可穿戴设备的“二次穿戴”问....

发表于 01-17 12:54 次阅读 0条评论
基于单片机的新型腰带计步器设计与研究

两个基于单片机的液位控制系统设计介绍

本文为大家介绍两个基于单片机的液位控制系统设计。第一个采用LM1042,第二个应用AT89C51。

发表于 01-16 14:30 次阅读 0条评论
两个基于单片机的液位控制系统设计介绍