改善基于微控制器的應(yīng)用的瞬態(tài)免疫性能

家電制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，市場(chǎng)調(diào)整壓力越來(lái)越大，原始設(shè)備制造商們（OEM）為了面對(duì)這一挑戰(zhàn)，必須在滿(mǎn)足電磁兼容性的條件下，不斷降低產(chǎn)品的成本。由于強(qiáng)調(diào)成本控制，為防止由電源和信號(hào)線(xiàn)的瞬變所產(chǎn)生的電器故障而實(shí)施必要的瞬態(tài)免疫保護(hù)，對(duì)于家電設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)變得更具挑戰(zhàn)性。由于傳統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)和電磁干擾（EMI）控制措施為節(jié)約成本讓路，家電設(shè)計(jì)者必須開(kāi)發(fā)出新的技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足不斷調(diào)整的電磁兼容（EMC）需求。本應(yīng)用筆記探討了瞬態(tài)電氣干擾對(duì)嵌入式微控制器
（MCU）的影響，并提供了切實(shí)可行的硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)，這些技術(shù)可以為電快速瞬變（EFT）、靜電放電（ESD）以及其它電源線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)的短時(shí)瞬變提供低成本的保護(hù)措施。雖然這種探討是主要針對(duì)家電制造商，但是也適用于消費(fèi)電子、工業(yè)以及汽車(chē)電子方面的應(yīng)用。

低成本的基于MCU 的嵌入式應(yīng)用特別容易受到ESD 和EFT 影響降低性能。即使是運(yùn)行在較低時(shí)鐘頻率下的微控制器，通常對(duì)快速上升時(shí)間瞬變也很敏感。這種敏感性歸咎于所使用的工藝技術(shù)。如今針對(duì)低成本8/16位的MCU的半導(dǎo)體工藝技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的晶體管柵極長(zhǎng)度在0.65 μm～0.25 μm范圍內(nèi)。此范圍內(nèi)的柵極長(zhǎng)度能產(chǎn)生和響應(yīng)上升時(shí)間在次納秒范圍內(nèi)（或超過(guò)300 MHz 的等同帶寬）的信號(hào)。因此， MCU 能夠響應(yīng)進(jìn)入其引腳的ESD 或EFT 信號(hào)。除上述工藝技術(shù)之外， MCU 在ESD 或EFT 事件中的性能還會(huì)受到IC 設(shè)計(jì)及其封裝、印刷電路板（PCB）的設(shè)計(jì)、MCU 上運(yùn)行的軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及ESD 或EFT 波形特征的影響。各因素的相對(duì)影響（強(qiáng)調(diào)對(duì)最大影響的貢獻(xiàn)）如圖1 所示。