瞬态电磁脉冲对单片机的辐照效应实验及加固方法

瞬态电磁脉冲对单片机的辐照效应实验及加固方法
静电放电产生的电磁辐射可产生很强的瞬态电磁脉冲（ESD EMP）。

随着电子技术的高速发展,ESD EMP 的危害也日趋严重。

ESD EMP 具有峰值大、频带宽等特点,作为近场危害源,对各种数字化设备的危害程序可与核电磁脉冲（NEMP）及雷电电磁脉冲（LEMP）相提并论[1]。

因此,研究ESD EMP 对电子系统的各种效应及防护方法已成为静电防护中的一个热点问题。

笔者以单片
机系统为实验对象,进行了ESD EMP 对单片机系统的辐照效应实验,并在实验的基础上研究了ESD EMP 的防护和加固方法。

1 实验配置及方法
1.1 实验配置
实验配置如图1 所示。

它主要由台式静电放电抗扰性实验标准装置、静电放
电模拟器和数据采集系统组成。

根据国际电工委员会标准IEC1000-4-2,水平耦合板为铝板,其尺寸为1600mm 乘以800mm 乘以1.5mm,置于一张水平放置的高为80cm 的木桌上。

静电放电模拟器选用日本三基公司的NoiseKen ESS-200AX,用于产生模拟ESD EMP。

数据采集系统选用型号为TDS680B 的数字存储示波器,采样速率为5Gs/s,带宽为
1GHz,用于测量干扰波形。

如果选用现成的单片机系统作为实验对象,由于其没有故障自动诊断功能,只
能观察到很少的几个故障现象,无法对ESD EMP 的效应机理进行深入研究。

因此,本人设计了专门用于电磁脉冲效应实验的单片机系统。

该系统具有强大的故
障自动诊断功能,几乎能够自动显示单片机系统在电磁脉冲作用下可能出现的所
有故障现象。

1.2 实验方法。