伺服控制电路板的电磁兼容设计

　　伺服控制电路板的电磁兼容设计


　　在伺服控制电路中，传感器检测到的信号是模拟信号，主控制器和执行机构接收的则都是数字信号，电路分为模拟和数字两部分。如果设计不当，模拟电路和数字电路之间，模拟电路自身以及数字电路自身都会出现噪声串扰的情况，会影响到控制精度。如何设计电路中的电磁兼容性，减小电路中的噪声是提高控制精度的一个重要环节。下面从几个方面讨论伺服控制电路电磁兼容性设计的一些方法，以减小电路中的噪声，避免噪声串扰的情况。


　　模拟电路和数字电路之间的连接


　　由于信号的性质，数字电路的频率高，模拟电路的敏感度较强。在模拟电路中，由于传感器检测到的通常为小信号，需要经过放大器放大，极小的噪声电压都会引起输出信号的严重失真。在数字电路中，ttl噪声容限为0.4v～0.6v，CMOS噪声容限为vCC的0.3～0.45，因此数字电路具有较强的抗干扰能力。数、模之间的大多数干扰是通过电源和地总线产生的，其中地线产生的噪声干扰最大。


　　对于信号线来说，高频的信号线应该尽可能的远离敏感的模拟电路器件。对于电源线，数字电源和模拟电源尽可能分开提供。对于地线来说，整个PCB板对外界只有一个结点，所以必须在pcb板内部处理数、模共地的问题。在pcb板内部，为了避免数字地上的噪声对模拟地产生干扰，通常将数字地和模拟地分开，它们之间互不相连，只在pcb与外界连接的接口处有一点短接[4]。为了避免数字地上的高频噪声传送到模拟地上，短接通过磁珠连接。磁珠可以将通过其的高频噪声吸收并且转化成热能散发，有效的避免了将高频噪声反射回去或者传输过去[5][6]。实验证明，选用通频带和阻抗合适的磁珠和直接单点连接相比，模拟地上的噪声减小了很大一部分。