数字电路的抗干扰设计
0 引言
电磁兼容" target="_blank">电磁兼容，即 EMC(Electromagnetic Compatibility) ，是指设备或系统在所处的电磁环境中能正常工作且不对该环境中其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。随着科学技术的发展，数字电路的应用越来越广泛。而数字电路的抗干扰技术直接关系到数字电路的正常工作。因此，如何有效的增强数字电路的抗干扰性能，已成为人们日益关注的问题。本文以DVD机为例，讨论了数字电路的抗干扰设计。
1 干扰源及干扰的一般分类
影响数字电路的干扰源大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同的划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式的不同可分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态 ( 同方向 )电压迭加所形成。共模电压可通过不对称电路转换成差模电压，它会直接影响测控信号，造成元器件损坏 ( 这就是一些系统 I ／ O 模件损坏率较高的主要原因 ) ，这种共模干扰可以是直流、亦可为交流。差模干扰主要是指作用于信号两极之间的干扰电压，其中最主要的是空间电磁场在信号间耦合感应及不平衡电路的转换共模干扰所形成的电压，它会直接叠加在信号上，影响测量与控制精度。
2 数字 AV 的产品特点
数字 AV 产品的核心是 DSP(Digiial SignalProcessing) 系统，该系统可对音视频信号进行高速的数字信号处理，使人们视听享受达到较完美的境地。同时，由于数字信号处理的码率很高，一般 VCD 视盘机的 MPEG1 视频数据率和音频数据率之和约 1.5 Mb ／ s ； DVD 的 MPEG2 音视频可变码率平均为 4.69 Mb ／ s ，最大速率达 10.7 Mb ／ s ，可见码率之高，而且，处理系统又与高速的存储器配合使用数据的读写。随着码率的不断提高，数字信号处理的速度越来越快，故会产生与速度成正比的大量干扰脉冲，且频率越来越高，幅度越来越大，从而对产品的抗干扰设计带来更大的难度，这也是产品品质高低的关键所在。
3 数字电路的常见干扰
数字 AV 产品的数字信号处理系统的常见噪声有以下几种：
(1) 电源噪声：主要是 DSP 电路、 CPU 、动态存储器件和其它数字逻辑电路在工作过程中的逻辑状态高速变换，从而造成系统电流和电压变化所产生的噪声，同时也包括温度变化时的直流噪声以及供电电源本身产生的噪声；
(2) 地线噪声：系统内各部分地线之间出现电位差或存在接地阻抗所引起的接地噪声；
(3) 反射噪声：指的是传输线路各部分的特性阻抗不同或与负载阻抗不匹配时，其传输信号在终端 ( 或临界 ) 部位将产生反射，从而使信号波形发生畸变或产生振荡。
(4) 串扰噪声：由于扁平电缆或束捆导线等传输线之间、印制电路板内平行印制导线之间的电磁感应以及高速开关电流通过分布电容等寄生参数把无用信号成分叠加在目的信号上所引起的噪声。
可见，形成干扰的基本要素有干扰源、传播路径和敏感器件三点。因此，抗干扰设计的基本原则为抑制干扰源、切断干扰传播路径、提高敏感器件的抗干扰性能。
4 干扰噪声的抑制措施
