pic單片防靜電能力及防靜電技術(shù)

　　關(guān)于16F914抗靜電放電。。。。。。

　　最近做了個(gè)項(xiàng)目，用16F914，就幾個(gè)按鍵，幾個(gè)數(shù)碼管，幾個(gè)輸入信號(hào)(數(shù)字信號(hào))處理。板子脈沖群測(cè)試很好，4kV都沒(méi)問(wèn)題。就是靜電放電，耦合怎么打都過(guò)不了6kV，以前用過(guò)的16F72，16F73，16C57都很好15kV輕松過(guò)，各位達(dá)人有什么高招啊，謝謝~~

　　試過(guò)方案：

　　1：MCLR上拉10k、串聯(lián)一個(gè)1k電阻，0.1uf電容到地。

　　2：MCLR上拉1k、串聯(lián)一個(gè)200電阻，0.1uf電容到地。

　　3：MCLR上拉1k、0.1uf電容到地。

　　4：MCLR上拉4.7k、串聯(lián)一個(gè)1k電阻，0.1uf電容到地。

　　5：禁止MCLR，MCLR腳下拉一個(gè)1k電阻到地，電阻并一0.1uf電容。

　　以上都試過(guò)，怎么也打不過(guò)去，實(shí)在不行我只好換16F74+24C02來(lái)搞了，暈，代碼都寫好了。。

　　PCB我布的比較小心，應(yīng)該沒(méi)什么問(wèn)題啊，我用過(guò)的AVR的EFT,ESD測(cè)試都是超強(qiáng)啊，PIC的16fxxx怎么會(huì)這樣呢，是不是還有什么沒(méi)注意到啊?

　　打一下數(shù)碼管就黑一下，單片機(jī)復(fù)位，暈實(shí)在暈表現(xiàn)和以前16F57 時(shí)如出一轍。。。

　　單片機(jī)接去耦電容了嘛?

　　接在什么地方，遠(yuǎn)嗎?

　　加了，0.1uf+10uf很近，近的不能在近了，PCB嚴(yán)格按照單片機(jī)常用的布線方法。

　　建議增加EMC技術(shù)專欄，現(xiàn)在新出的一些片子功能很不錯(cuò)可是16F***抗干擾都很垃圾，我現(xiàn)在都不敢用這些新片子。主要是靜電放電，以前microchip的客服跟我說(shuō)在輸入口串一個(gè)1k電阻，我想如果這樣的話那設(shè)計(jì)真的需要很小心(芯片外圍包者一圈電阻???)。我用PIC三四年了，算是個(gè)老用戶了我現(xiàn)在很困惑，如果這個(gè)問(wèn)題得不到解決的話，下次開(kāi)發(fā)新項(xiàng)目真不敢用了。因?yàn)檫@不是我第一次碰到這個(gè)問(wèn)題，而且我的兩位同事在不同的項(xiàng)目中也都碰到這個(gè)問(wèn)題了。。。。

　　支持!數(shù)字產(chǎn)品的抗干擾問(wèn)題確實(shí)是最讓人頭痛的。

　　難道這個(gè)芯片出來(lái)這么久了就沒(méi)人用過(guò)嗎，用過(guò)的人就都很好嗎，沒(méi)出過(guò)這樣的問(wèn)題嗎?

　　我在用。但是我不懂這些，呵呵。

　　我的項(xiàng)目對(duì)抗干擾要求也很高?？戳诉@個(gè)有點(diǎn)怕，靜電的不管，希望不要干擾到我的信號(hào)。。。

　　脈沖群測(cè)試是用什么設(shè)備?直接打電源么.

　　靜電放電選用的是什么設(shè)備?

　　輸入信號(hào)端口抗干擾測(cè)試是用什么設(shè)備?

　　搞笑帖，多從自己身上找問(wèn)題把……

　　俺大把大把用著PIC16F913/914呢，沒(méi)有你說(shuō)的問(wèn)題……

　　1樓說(shuō)的AVR的ESD性能比PIC16F91X強(qiáng)的觀點(diǎn)只是你個(gè)人的看法，AVR的ESD是它的一個(gè)軟肋，AVR的MEGA系列印象中似乎只有 MEGA16比較好一點(diǎn)，這你可以直接從AVR提供的手冊(cè)中查到數(shù)據(jù)。

　　對(duì)于MCU來(lái)說(shuō)，PIC的ESD性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)比AVR強(qiáng)的，你那是氣隙放電，所以可以用15KV測(cè)試，我手上的靜電槍可以打到30KV，一般設(shè)計(jì)得當(dāng)，過(guò)20KV是沒(méi)問(wèn)題的。

　　在這談?wù)勱P(guān)于靜電處理的常見(jiàn)方法，對(duì)付靜電一般有如下幾招：

　　1：要有足夠的地面積，有了足夠的地面積，還要注意要保證有足夠小的地阻抗。

　　這可以從干擾的本質(zhì)說(shuō)起，干擾的實(shí)質(zhì)是快速變化的電壓或電流，歸結(jié)到最好其實(shí)就是快速變化的電流引起‘地’的不穩(wěn)定，當(dāng)?shù)刈杩乖叫?，其能承受的干擾等級(jí)就越強(qiáng)，當(dāng)?shù)刈杩篂槔硐氲?阻抗時(shí)，就沒(méi)有了干擾這個(gè)說(shuō)法。

　　所以，這是第一注意的，一般布線規(guī)則強(qiáng)調(diào)地線要盡量粗點(diǎn)，也就基于此，當(dāng)?shù)鼐€盡量粗，只是一種美好愿望，因?yàn)镻CB都是有尺寸限制的，所以我們此時(shí)要學(xué)會(huì)計(jì)算地阻抗。

　　計(jì)算方法?

　　不需要真正的去計(jì)算，如果需要那么麻煩的去計(jì)算，就需要數(shù)學(xué)建模，這個(gè)模型還不一定準(zhǔn)確，現(xiàn)在的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間就是生命，所以很多時(shí)候就得靠經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)怎么來(lái)?

　　這。這。。這。。。這需要你自己去總結(jié)，歸納，試驗(yàn)，但一般遵循以下的定理總是沒(méi)有錯(cuò)，這個(gè)鼎鼎大名的定理就是歐姆定律，請(qǐng)自己思考一下地阻抗和歐姆定律的關(guān)系把……

　　2：在地阻抗已經(jīng)是你能設(shè)計(jì)出的最小阻抗的情況下，我們已經(jīng)沒(méi)有辦法將地阻抗再降低了，此時(shí)還有干擾怎么辦?

　　很簡(jiǎn)單啊，兩個(gè)字：距離，VCC和GND間有了距離所以安全，干擾和信號(hào)間有了距離可以平安，盡量增加可能引入干擾處的PCB到端口的距離，很多人布板的時(shí)候，喜歡鋪銅，鋪銅本身是一種良好的習(xí)慣，但不恰當(dāng)?shù)匿併~卻會(huì)帶來(lái)問(wèn)題，例如，很多人鋪銅的時(shí)候，銅層過(guò)于靠近板邊緣，那么這就很危險(xiǎn)，為什么?

　　請(qǐng)想一想：測(cè)試靜電的時(shí)候，人們都習(xí)慣怎么做?

　　找縫隙啊，找結(jié)構(gòu)上的縫隙，如果鋪銅太靠近邊緣，你說(shuō)結(jié)果會(huì)是怎么樣的呢?

　　3：如果上面兩點(diǎn)你都處理不好，怎么辦?

　　嘿嘿，聽(tīng)說(shuō)過(guò)防靜電膠嗎?好象還有什么防靜電紙什么的……

　　4：另外也要注意以下常規(guī)的硬件處理，產(chǎn)品的引入引出都需要做一些特別的處理，因?yàn)楹苋菀讖倪@個(gè)薄弱的地方引入干擾。

　　5：軟件抗干擾?

　　那當(dāng)然了，但這個(gè)話題太大了，要引開(kāi)這個(gè)話題，那就太浪費(fèi)俺的時(shí)間了，俺說(shuō)它三天三夜也說(shuō)不完，所以：不說(shuō)了……

　　請(qǐng)自己思考把。

　　給你一些靜電測(cè)試的案例參考一下(氣隙放電，按CE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試)：

　　MICROCHIP：一般都能做到15KV以上，但即使30KV測(cè)試，最多 MCU出現(xiàn)RST，在我的測(cè)試中未見(jiàn)擊穿。

　　HOLTEK：一般能測(cè)試到8KV以上，超過(guò)15KV以后容易出現(xiàn)MCU被擊穿的現(xiàn)象。

　　AVR：一般能也能測(cè)試到15KV以上，但不同型號(hào)間，還是有較多差異的，具體數(shù)據(jù)可參考ATMLE自己提供的一份有關(guān)接觸放電的測(cè)試報(bào)告，我的PC上沒(méi)有保留，可自己GOOGLE一下，超過(guò)20KV后偶爾出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。

　　MOTO908系列：和PIC差不多，沒(méi)見(jiàn)到什么區(qū)別

　　NEC：和AVR差不多，但不得不提的是，NEC的EFT測(cè)試比AVR要強(qiáng)一些(俺不喜歡日貨，但希望中肯的對(duì)它評(píng)價(jià)一下)

　　ST：沒(méi)測(cè)試過(guò)它的ESD，因?yàn)榘硾](méi)用過(guò)這個(gè)廠家的MCU，但測(cè)試過(guò)一些廠家生產(chǎn)的樣機(jī)，主觀感覺(jué)，質(zhì)量還可以

　　NXP：比AVR差點(diǎn)，但不是很明顯，一般產(chǎn)品，設(shè)計(jì)得當(dāng)也沒(méi)什么問(wèn)題

　　有一個(gè)4位機(jī)，相信大家可能有了解的，SINO也就是中穎，我用過(guò)69P42/43，KAO，EFT/ESD超猛，可惜是4位的，也可能正是因?yàn)槭?4BIT，所以才能超猛……

　　謝謝，yewuy，如你所說(shuō)我一直再自己身上找問(wèn)題。我想我還是具有一定的布板經(jīng)驗(yàn)也參考了MICROCHIP的EMC文檔。啥也不說(shuō)了，我很快就移植到 16F74+24C02了，這個(gè)片子我以前測(cè)試過(guò)比較好，用實(shí)踐證明證明一下吧。AVR的我不知道你是怎么用的，但是AVR的復(fù)位端子加個(gè)電容后其EMC 性能確實(shí)不下PIC的16C57(我在實(shí)際項(xiàng)目中測(cè)試過(guò)的)。另外防靜電紙我不想考慮，如果到這個(gè)地步只能證明設(shè)計(jì)的失敗，那么我只想重來(lái)。

　　俺也曾經(jīng)大把的用過(guò)16F74

　　但16F74用的人似乎不多，出貨有的時(shí)候有問(wèn)題，而且16F74價(jià)格和性能都不怎么樣，所以，俺已經(jīng)淘汰它了……

　　還有一個(gè)MCU俺沒(méi)說(shuō)，那就是MSP430，這個(gè)東西比較嬌貴，但如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，也是沒(méi)問(wèn)題的，我以前吃過(guò)它的虧，開(kāi)始用的時(shí)候按照一些通用規(guī)則搞搞，測(cè)試結(jié)果沒(méi)達(dá)到俺的要求，后來(lái)認(rèn)真研究研究它的一些結(jié)構(gòu)，其實(shí)還是有辦法搞定它的……

　　LS說(shuō)的在復(fù)位端加電容才能解決的問(wèn)題，說(shuō)實(shí)話，這是一種很恐怖的事情，良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是少掉一些東西性能沒(méi)有明顯下降才可以的，如果一個(gè)設(shè)計(jì)缺少某一個(gè)電容就出現(xiàn)如果大的性能差異，那恐怕會(huì)……

　　不知道PSOC東西怎么樣，最近打算抽空搗鼓它……

　　今天興致高，就再胡說(shuō)點(diǎn)……

　　關(guān)于產(chǎn)品的EMC性能，很多人不知道如何處理，對(duì)著死機(jī)或者復(fù)位的現(xiàn)象嘆息，往往不知道如何是硬件還是軟件才能解決問(wèn)題，其實(shí)簡(jiǎn)單點(diǎn)，可以先從以下幾點(diǎn)思考：

　　1：先確定是死機(jī)還是不斷的復(fù)位，如果在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)不斷的復(fù)位，那么首先要處理的是硬件，一個(gè)系統(tǒng)你首先要保證你的軟件能跑起來(lái)才行，所以測(cè)試中連續(xù)不斷的復(fù)位只能說(shuō)明硬件設(shè)計(jì)不良。

　　2：如果通過(guò)修改硬件可以達(dá)到在測(cè)試時(shí)不連續(xù)復(fù)位，但偶爾會(huì)死機(jī)怎么辦?

　　基本上是軟件比較差，MCU一般都很忠實(shí)的執(zhí)行指令的，考慮程序結(jié)構(gòu)，異常處理等等去把……

　　3：如果測(cè)試中出現(xiàn)偶爾復(fù)位，但不會(huì)死機(jī)怎么辦?

　　這個(gè)情況比較復(fù)雜，但產(chǎn)品能做到這一步，說(shuō)明你已經(jīng)有一定的設(shè)計(jì)/分析能力，這需要你自己分析了，一般情況下，這個(gè)與硬件關(guān)聯(lián)多一些。

　　4：要說(shuō)明一點(diǎn)：在某種等級(jí)下出現(xiàn)例如偶爾復(fù)位不死機(jī)不等于加強(qiáng)測(cè)試不出現(xiàn)死機(jī)，所以要多種測(cè)試等級(jí)參考著來(lái)

　　5：完蛋了，怎么寫著寫著，想睡覺(jué)，最近休息不良……

　　就說(shuō)F914 吧，復(fù)位端不加0.1uf電容的話，你試過(guò)嗎，我昨天試過(guò)了EFT連1.8kV都沒(méi)過(guò)，加了電容馬上過(guò)4kV。事實(shí)擺在眼前，不知該怎么解釋?我當(dāng)然知道 F74的性價(jià)比了，否則我也不會(huì)一開(kāi)始用F914的了。MSP430我也測(cè)試過(guò)，靜電有點(diǎn)麻煩，但最后加了一些措施也很容易過(guò)了，從測(cè)試的表現(xiàn)上看，比 914要強(qiáng)一些。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T17626.2，GB/T17626.4。

　　PIC的片子用了很長(zhǎng)時(shí)間了，我用過(guò)和測(cè)試過(guò)的片子(16C57/CF775/16C54/16F72/16F73/16F877/16F873/16F630)，一直都是比較信賴的，我想我肯定不是個(gè)高手，但決定不是菜鳥(niǎo)像我這樣的人可能代表了很大的一部分用戶。yewuyi 肯定是個(gè)高手，但是我就郁悶了,難道PIC的某些片子是給高手用的??914的這個(gè)問(wèn)題我會(huì)研究到底的，我只想弄明白。。。。。。

　　呵呵，說(shuō)過(guò)笑話，俺用PIC的MCU的時(shí)候，

　　很多時(shí)候都沒(méi)焊接RST口那個(gè)104電容，我直接一個(gè)5K1的電阻到VCC，一直測(cè)試EFT都是 4KV/(2.5KHZ/5KHZ/100KHZ)

　　不會(huì)因?yàn)樯倭艘粋€(gè)104就那么脆弱的……

　　如果是 PIC16C5X，樓上的接法過(guò)4kV我信，呵呵，但是是16F630或這個(gè)16F914MCLR腳的結(jié)構(gòu)和PIC16C5X根本就不同，連 microchip本身也是推薦采用上拉10k串1k并0.1uf，事實(shí)也是證明如此。。。。。

　　這是 datesheet里的描述

　　看看datesheet里的描述吧

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　　另外，我不是專業(yè)的EMC測(cè)試人員，對(duì)國(guó)標(biāo)理解的不是很透我仔細(xì)查了IEC61000-4-2,發(fā)現(xiàn)IEC61000-4-2里明確規(guī)定的是放電頭接觸水平耦合板，我試過(guò)了，如果是接觸耦合板放電，那對(duì)產(chǎn)品根本就沒(méi)什么影響。但是如果是用圓頭靠近水平耦合板放出電火花，對(duì)產(chǎn)品影響很大，也就是說(shuō)，這兩種測(cè)試方法對(duì)產(chǎn)品的影響有巨大的差異。我一直采用后者測(cè)試，用16f914的產(chǎn)品怎么都過(guò)不了6KV，今天剛好又測(cè)了另一個(gè)16F73做的產(chǎn)品，同樣的測(cè)試方法15kV一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有(以前用16c54和16c57做的也輕松過(guò))。這兩個(gè)產(chǎn)品都是我做的，硬件線路幾乎一樣，只是規(guī)格不同，功能有所增減罷了(主要是軟件上)。還是擺在面前的事實(shí)，不知這又如何解釋?

　　門外漢關(guān)注中～呵呵～

　　不過(guò)，從字面來(lái)看，如果是近距離放電火花的話，是不是牽涉到電磁波和電磁脈沖的問(wèn)題，從而產(chǎn)生更大的干擾?我完全不懂的，隨口胡說(shuō)的～

　　Apollo 說(shuō)的串電阻的方法我知道，正在進(jìn)行中，希望能解決，但是有一點(diǎn)我還是不明白，是什么原因?qū)е翭914和原來(lái)的F73之間的差異性，是工藝原因嗎?

　　呵呵，lijp8000 沒(méi)弄明白為什么可以不接那個(gè)104電容哦

　　設(shè)計(jì)的時(shí)候都是有的，只是實(shí)際焊接的時(shí)候，工程人員有是會(huì)偷懶去掉，但即使去掉，一般也沒(méi)什么大問(wèn)題，因?yàn)楸緛?lái)是有等效電容存在的，另外，你的CONFIG要注意RST的配置，如果RST沒(méi)做別的用，就選擇內(nèi)部復(fù)位好了，此時(shí)只用一個(gè)電阻到VCC，也沒(méi)什么大問(wèn)題了。

　　ESD測(cè)試中，你那兩種方法都需要用，那一種失效都不能說(shuō)過(guò)了測(cè)試……

　　在一些數(shù)字輸入口的布線上，要適當(dāng)加一點(diǎn)曲線，可變相等于串了一個(gè)小電感在上面，輸入口上一般限流電阻不要少，而且一般盡量靠近MCU部分，如果 PCB面積容許，在輸入口限流電阻前可適當(dāng)考慮加個(gè)小電容到GND或者VCC

　　F73可能是0.5工藝，F(xiàn)913可能是0.35工藝，這是猜測(cè)，未經(jīng)證實(shí)。

　　至于你說(shuō)的原來(lái)的F73通過(guò)，基本一樣的PCB，搞成F913就通不過(guò)的問(wèn)題，呵呵，這讓俺想起很久以前的一個(gè)說(shuō)法：PIC16F73簡(jiǎn)直就是垃圾，一樣的PCB，用PIC16C73好好的，換成PIC16F73就很差……

　　呵呵，不同型號(hào)的MCU，可能薄弱環(huán)節(jié)不一樣，除非你原來(lái)的設(shè)計(jì)考慮得很周全，否則，可能在新的設(shè)計(jì)中，這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)就露出來(lái)了……

　　其實(shí)你也不急，出現(xiàn)問(wèn)題是好事情，這是提高自己的一次好機(jī)會(huì)，老不出現(xiàn)問(wèn)題，人就變的懶惰了，就沒(méi)什么動(dòng)力去研究問(wèn)題了，呵呵，關(guān)于這段話，有點(diǎn)謬論了……