Цифровые схемы

Цифровые схемы могут как создавать помехи, так и принимать их извне. Изменение уровня цифрового сигнала всегда сопровождается появлением помех, частотный спектр которых колеблется от нуля до сотен мегагерц. При переключении уровня сигналов выходное напряжение изменяется с высокой скоростью du/dt, что приводит к перекрестным помехам и импульсам тока, текущего от источника питания через переключающий элемент к земле. Для предотвращения такого рода помех длина линий связи должна быть ограничена. Аналогично, помехи на входе должны находится в пределах помехоустойчивости схемы, поскольку в противном случае возможны сбои в работе.

Для уменьшения помех, возникающих в цифровых схемах, необходимо:

þ Работать с сигналами, имеющими большие времена нарастания и спада и малую амплитуду;

þ Оограничить число одновременно переключаемых сигналов;

þ Применять эффективные методы шунтирования и заземления.

Для повышения устойчивости цифровых схем к внешним помехам следует:

þ Применять медленные схемы синхронизации (типа триггера Шмитта);

þ Если система имеет длинные кабели, использовать дифференциальные передающие и принимающие устройства.

Традиционные способы шунтирования в цифровых схемах

Тактирующие синхросигналы в цифровых схемах являются основной причиной излучаемых помех в диапазоне 30 МГц - 1 ГГц. Четные гармоники можно резко уменьшить если использовать синхросигналы с 50% коэффициентом заполнения (длительность синхросигналов приблизительно равна расстоянию между ними). Для уменьшения импульсов тока в шинах питания и заземления желательно разнесение тактирующих сигналов по фазе