單片機(jī)與電磁兼容基礎(chǔ)研究 (完整版)

單片機(jī)與電磁兼容基礎(chǔ)研究:隨著 CCC 強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后越來越多的產(chǎn)品需要進(jìn)行EMC 測試了，作為電子行業(yè)業(yè)者不管是做項(xiàng)目還是做產(chǎn)品都應(yīng)該有電磁兼容這個(gè)概念，因?yàn)殡S著和國際接軌，如果一個(gè)電子產(chǎn)品要出口就需要通過UL，CE 等認(rèn)證，而一般這些認(rèn)
證都包含了一個(gè)電磁兼容測試；估計(jì)再過一段日子國內(nèi)的電子產(chǎn)品在電磁兼容這
方面也將控制得越來越嚴(yán)格。
所謂 EMC 就是：設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對(duì)該環(huán)境中
任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。EMC 測試包括兩大方面內(nèi)容：對(duì)其
向外界發(fā)送的電磁騷擾強(qiáng)度進(jìn)行測試，以便確認(rèn)是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限制值
要求；對(duì)其在規(guī)定電磁騷擾強(qiáng)度的電磁環(huán)境條件下進(jìn)行敏感度測試，以便確認(rèn)是
否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗擾度要求。對(duì)于從事單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人
員來說， 掌握一定的EMC 測試技術(shù)是十分必要的。EMC 是電磁兼容
（Electro-Magnetic Compatibility）的縮寫，它包括電磁干擾（EMI）和電磁敏感
性（EMS）兩部分。由于電器產(chǎn)品在使用時(shí)對(duì)其它電器有電磁干擾，或受到其它
電器的電磁干擾，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品工作的可靠性和安全性，還可能影響其它電
器的正常工作，甚至導(dǎo)致安全危險(xiǎn)。
在這里我們不討論 EMC 的定義和標(biāo)準(zhǔn)，我們從一個(gè)實(shí)際的單片機(jī)的最小系
統(tǒng)的電磁兼容問題出發(fā)分析其產(chǎn)生原因以及解決方法。

Microchip，也是目前8 位機(jī)市場第一位的供貨商（2002 年取代Motorola 成
為第一），其單片機(jī)產(chǎn)品線為PIC12C/FXXX、PIC16C/FXXX、PIC18C/FXXX，
其中12 系列為低端產(chǎn)品，功能較弱，但價(jià)格便宜，廣泛應(yīng)用與小型家電控制，
如吸塵器、電動(dòng)執(zhí)行器等等，以PIC12C508 為代表，16 系列為中端產(chǎn)品，功能
較強(qiáng)，價(jià)格也貴一點(diǎn)，其內(nèi)部集成了一些特殊功能部件，如A/D，PWM，LCD
等，用于一些控制邏輯比較復(fù)雜，資源需求比較厲害的家電產(chǎn)品中，如按摩椅，
18 系列功能更強(qiáng)，集成USB，CAN 等功能，一般不用于家電產(chǎn)品。在Microchip
的產(chǎn)品中有一個(gè)型號(hào)不得不提，即CF 系列，為了打擊臺(tái)灣克隆PIC 單片機(jī)的行
為，Microchip 推出了CF（CloneFight）系列單片機(jī)，其特點(diǎn)是OTP（One Time
Program,程序只能燒寫一次），性能和PIC16 系列基本一樣，但價(jià)格極其便宜，
實(shí)際為Microchip 未進(jìn)行最后檢驗(yàn)工序的半成品，故有一定比例的廢片，在本實(shí)
驗(yàn)室接到的樣品中CF745 在很多產(chǎn)品中都有出現(xiàn)。
Motorola，現(xiàn)其半導(dǎo)體部門已完全獨(dú)立出來，更名為Freescale（中文名：飛
思卡爾），其HC05、HC08、HC11、HC12 系列單片機(jī)廣泛用于工業(yè)、消費(fèi)電子
等各個(gè)領(lǐng)域，其中HC05/08/11 為8 位機(jī)，HC12 為16 位機(jī)，在家電產(chǎn)品中以HC05
和HC08 系列出現(xiàn)最多，其中HC08 的子系列68HC908 為Freescale 當(dāng)前主推產(chǎn)
品，性能強(qiáng)勁，價(jià)格合理，廣泛用于汽車電子和高性能電子產(chǎn)品，在本實(shí)驗(yàn)室所
遇到的以HC08 為主控制器的較為少見，但也有，如變頻電機(jī)控制器。
EMC，為臺(tái)灣廠家，中文名為義隆，其主打產(chǎn)品為153 和156，價(jià)格只有2
－3 元，OTP，仿Microchip 的PIC16 系列，在低端電子產(chǎn)品中使用很頻繁，由
于可以使用內(nèi)部RC 振蕩器和內(nèi)部上電復(fù)位，還具備WDT（看門狗），使得該芯
片基本無需外部器件，缺點(diǎn)是沒有內(nèi)部A/D。