合理布局包括三個(gè)方面,一方面是對(duì)元器件的位置進(jìn)行合理布局,將相互關(guān)聯(lián)的元器件盡可能地集中布置,使相互之間的引線盡可能短:第二個(gè)方面是要將電子設(shè)備內(nèi)部的數(shù)字電路與模擬電路有效分開(kāi),防止相互之間的信號(hào)干擾。第三個(gè)方面是合理布局地線,理想狀態(tài)下,電路板上所有的地線應(yīng)該等電位,但是由于地線阻抗的存在導(dǎo)致地線各點(diǎn)電位有差異,所以應(yīng)該盡量減小地線阻抗。最有效的辦法是做多層板,在中間專門設(shè)置一層地線面。
吸收防護(hù)——抑制感應(yīng)電磁干擾
對(duì)于外界的輻射干擾,可采用屏蔽或吸收的方式減弱消除,由于方法簡(jiǎn)便易行、屏蔽效果好以及便于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)成為提高系統(tǒng)電磁兼容性能的重要措施。
●使用雙絞線,加大雙絞程度,屏蔽接地
電場(chǎng)在電纜中感應(yīng)出共模電壓,而磁場(chǎng)在電纜中既可以感應(yīng)出共模電壓,也可以感應(yīng)出差模電壓。通過(guò)屏蔽可以將電磁場(chǎng)的感應(yīng)干擾降低到最小,而使用雙絞線則進(jìn)一步抑制了磁場(chǎng)感應(yīng)的差模電壓。雙絞線的兩根線之間具有很小的回路面積,而且雙絞線的每?jī)蓚€(gè)相鄰回路上感應(yīng)出的電流具有相反的方向,相互抵消。雙絞線的絞節(jié)越密,則效果越明顯,建議每米雙絞33圈。同時(shí),為了減小CAN總線的串?dāng)_,應(yīng)將雙絞線加屏蔽層,為了降低靜電放電干擾,整個(gè)屏蔽體需要和大地單點(diǎn)相連。
●增加阻抗抑制共模干擾
在共模干擾方面,符合ISO11898-2標(biāo)準(zhǔn)的差分傳輸已經(jīng)提供了極好的防護(hù),在CAN收發(fā)器所支持的共模范圍之內(nèi),由于接收器只計(jì)算總線之間的電壓差,因此濾除了共模干擾信號(hào)。高能量、電感性的感應(yīng)干擾信號(hào)可能導(dǎo)致產(chǎn)生超出收發(fā)器共模范圍的干擾信號(hào),為了抑制這種干擾信號(hào),可以在CAN節(jié)點(diǎn)的輸入電路中插入一個(gè)扼流線圈,如圖所示:
通過(guò)扼流線圈抑制電感性的感應(yīng)共模干擾
●分開(kāi)的總線終端
在高頻方面,通過(guò)將總線終端電阻分開(kāi)可以改善CAN網(wǎng)絡(luò)的電磁兼容性,此時(shí)終端電阻被分成兩個(gè)相同的大電阻,在兩個(gè)電阻中間通過(guò)一個(gè)耦合電容接地,如圖所示,為了使高頻信號(hào)對(duì)地短路而不削弱直流特性,必須確保電容連接到一個(gè)電平固定的地。
傳導(dǎo)防護(hù)——傳導(dǎo)干擾的隔離與防護(hù)