PIC单片防静电能力及防静电技术

关于16F914抗静电放电。。。。。。

最近做了个项目，用16F914，就几个按键，几个数码管，几个输入信号(数字信号)处理。板子脉冲群测试很好，4kV都没问题。就是静电放电，耦合怎么打都过不了6kV，以前用过的16F72，16F73，16C57都很好15kV轻松过，各位达人有什么高招啊，谢谢~~

试过方案：

1：MCLR上拉10k、串联一个1k电阻，0.1uf电容到地。

2：MCLR上拉1k、串联一个200电阻，0.1uf电容到地。

3：MCLR上拉1k、0.1uf电容到地。

4：MCLR上拉4.7k、串联一个1k电阻，0.1uf电容到地。

5：禁止MCLR，MCLR脚下拉一个1k电阻到地，电阻并一0.1uf电容。

以上都试过，怎么也打不过去，实在不行我只好换16F74+24C02来搞了，晕，代码都写好了。。

PCB我布的比较小心，应该没什么问题啊，我用过的AVR的EFT,ESD测试都是超强啊，PIC的16fxxx怎么会这样呢，是不是还有什么没注意到啊?

打一下数码管就黑一下，单片机复位，晕实在晕表现和以前16F57 时如出一辙。。。

单片机接去耦电容了嘛?

接在什么地方，远吗?

加了，0.1uf+10uf很近，近的不能在近了，PCB严格按照单片机常用的布线方法。

建议增加EMC技术专栏，现在新出的一些片子功能很不错可是16F***抗干扰都很垃圾，我现在都不敢用这些新片子。主要是静电放电，以前microchip的客服跟我说在输入口串一个1k电阻，我想如果这样的话那设计真的需要很小心(芯片外围包者一圈电阻???)。我用PIC三四年了，算是个老用户了我现在很困惑，如果这个问题得不到解决的话，下次开发新项目真不敢用了。因为这不是我第一次碰到这个问题，而且我的两位同事在不同的项目中也都碰到这个问题了。。。。

支持!数字产品的抗干扰问题确实是最让人头痛的。

难道这个芯片出来这么久了就没人用过吗，用过的人就都很好吗，没出过这样的问题吗?

我在用。但是我不懂这些，呵呵。

我的项目对抗干扰要求也很高。看了这个有点怕，静电的不管，希望不要干扰到我的信号。。。

脉冲群测试是用什么设备?直接打电源么.

静电放电选用的是什么设备?

输入信号端口抗干扰测试是用什么设备?

搞笑帖，多从自己身上找问题把……

俺大把大把用着PIC16F913/914呢，没有你说的问题……

1楼说的AVR的ESD性能比PIC16F91X强的观点只是你个人的看法，AVR的ESD是它的一个软肋，AVR的MEGA系列印象中似乎只有 MEGA16比较好一点，这你可以直接从AVR提供的手册中查到数据。

对于MCU来说，PIC的ESD性能远远比AVR强的，你那是气隙放电，所以可以用15KV测试，我手上的静电枪可以打到30KV，一般设计得当，过20KV是没问题的。

在这谈谈关于静电处理的常见方法，对付静电一般有如下几招：

1：要有足够的地面积，有了足够的地面积，还要注意要保证有足够小的地阻抗。

这可以从干扰的本质说起，干扰的实质是快速变化的电压或电流，归结到最好其实就是快速变化的电流引起‘地’的不稳定，当地阻抗越小，其能承受的干扰等级就越强，当地阻抗为理想的0阻抗时，就没有了干扰这个说法。

所以，这是第一注意的，一般布线规则强调地线要尽量粗点，也就基于此，当地线尽量粗，只是一种美好愿望，因为PCB都是有尺寸限制的，所以我们此时要学会计算地阻抗。

计算方法?

不需要真正的去计算，如果需要那么麻烦的去计算，就需要数学建模，这个模型还不一定准确，现在的电子产品开发时间就是生命，所以很多时候就得靠经验，经验怎么来?

这。这。。这。。。这需要你自己去总结，归纳，试验，但一般遵循以下的定理总是没有错，这个鼎鼎大名的定理就是欧姆定律，请自己思考一下地阻抗和欧姆定律的关系把……

2：在地阻抗已经是你能设计出的最小阻抗的情况下，我们已经没有办法将地阻抗再降低了，此时还有干扰怎么办?

很简单啊，两个字：距离，VCC和GND间有了距离所以安全，干扰和信号间有了距离可以平安，尽量增加可能引入干扰处的PCB到端口的距离，很多人布板的时候，喜欢铺铜，铺铜本身是一种良好的习惯，但不恰当的铺铜却会带来问题，例如，很多人铺铜的时候，铜层过于靠近板边缘，那么这就很危险，为什么?

请想一想：测试静电的时候，人们都习惯怎么做?

找缝隙啊，找结构上的缝隙，如果铺铜太靠近边缘，你说结果会是怎么样的呢?

3：如果上面两点你都处理不好，怎么办?

嘿嘿，听说过防静电胶吗?好象还有什么防静电纸什么的……

4：另外也要注意以下常规的硬件处理，产品的引入引出都需要做一些特别的处理，因为很容易从这个薄弱的地方引入干扰。

5：软件抗干扰?

那当然了，但这个话题太大了，要引开这个话题，那就太浪费俺的时间了，俺说它三天三夜也说不完，所以：不说了……

请自己思考把。

给你一些静电测试的案例参考一下(气隙放电，按CE标准测试)：

MICROCHIP：一般都能做到15KV以上，但即使30KV测试，最多 MCU出现RST，在我的测试中未见击穿。

HOLTEK：一般能测试到8KV以上，超过15KV以后容易出现MCU被击穿的现象。

AVR：一般能也能测试到15KV以上，但不同型号间，还是有较多差异的，具体数据可参考ATMLE自己提供的一份有关接触放电的测试报告，我的PC上没有保留，可自己GOOGLE一下，超过20KV后偶尔出现击穿现象。

MOTO908系列：和PIC差不多，没见到什么区别

NEC：和AVR差不多，但不得不提的是，NEC的EFT测试比AVR要强一些(俺不喜欢日货，但希望中肯的对它评价一下)

ST：没测试过它的ESD，因为俺没用过这个厂家的MCU，但测试过一些厂家生产的样机，主观感觉，质量还可以

NXP：比AVR差点，但不是很明显，一般产品，设计得当也没什么问题

有一个4位机，相信大家可能有了解的，SINO也就是中颖，我用过69P42/43，KAO，EFT/ESD超猛，可惜是4位的，也可能正是因为是 4BIT，所以才能超猛……

谢谢，yewuy，如你所说我一直再自己身上找问题。我想我还是具有一定的布板经验也参考了MICROCHIP的EMC文档。啥也不说了，我很快就移植到 16F74+24C02了，这个片子我以前测试过比较好，用实践证明证明一下吧。AVR的我不知道你是怎么用的，但是AVR的复位端子加个电容后其EMC 性能确实不下PIC的16C57(我在实际项目中测试过的)。另外防静电纸我不想考虑，如果到这个地步只能证明设计的失败，那么我只想重来。

俺也曾经大把的用过16F74

但16F74用的人似乎不多，出货有的时候有问题，而且16F74价格和性能都不怎么样，所以，俺已经淘汰它了……

还有一个MCU俺没说，那就是MSP430，这个东西比较娇贵，但如果设计得当，也是没问题的，我以前吃过它的亏，开始用的时候按照一些通用规则搞搞，测试结果没达到俺的要求，后来认真研究研究它的一些结构，其实还是有办法搞定它的……

LS说的在复位端加电容才能解决的问题，说实话，这是一种很恐怖的事情，良好的设计应该是少掉一些东西性能没有明显下降才可以的，如果一个设计缺少某一个电容就出现如果大的性能差异，那恐怕会……

不知道PSOC东西怎么样，最近打算抽空捣鼓它……

今天兴致高，就再胡说点……

关于产品的EMC性能，很多人不知道如何处理，对着死机或者复位的现象叹息，往往不知道如何是硬件还是软件才能解决问题，其实简单点，可以先从以下几点思考：

1：先确定是死机还是不断的复位，如果在测试中发现不断的复位，那么首先要处理的是硬件，一个系统你首先要保证你的软件能跑起来才行，所以测试中连续不断的复位只能说明硬件设计不良。

2：如果通过修改硬件可以达到在测试时不连续复位，但偶尔会死机怎么办?

基本上是软件比较差，MCU一般都很忠实的执行指令的，考虑程序结构，异常处理等等去把……

3：如果测试中出现偶尔复位，但不会死机怎么办?

这个情况比较复杂，但产品能做到这一步，说明你已经有一定的设计/分析能力，这需要你自己分析了，一般情况下，这个与硬件关联多一些。

4：要说明一点：在某种等级下出现例如偶尔复位不死机不等于加强测试不出现死机，所以要多种测试等级参考着来

5：完蛋了，怎么写着写着，想睡觉，最近休息不良……

就说F914 吧，复位端不加0.1uf电容的话，你试过吗，我昨天试过了EFT连1.8kV都没过，加了电容马上过4kV。事实摆在眼前，不知该怎么解释?我当然知道 F74的性价比了，否则我也不会一开始用F914的了。MSP430我也测试过，静电有点麻烦，但最后加了一些措施也很容易过了，从测试的表现上看，比 914要强一些。测试标准符合GB/T17626.2，GB/T17626.4。

PIC的片子用了很长时间了，我用过和测试过的片子(16C57/CF775/16C54/16F72/16F73/16F877/16F873/16F630)，一直都是比较信赖的，我想我肯定不是个高手，但决定不是菜鸟像我这样的人可能代表了很大的一部分用户。yewuyi 肯定是个高手，但是我就郁闷了,难道PIC的某些片子是给高手用的??914的这个问题我会研究到底的，我只想弄明白。。。。。。

呵呵，说过笑话，俺用PIC的MCU的时候，

很多时候都没焊接RST口那个104电容，我直接一个5K1的电阻到VCC，一直测试EFT都是 4KV/(2.5KHZ/5KHZ/100KHZ)

不会因为少了一个104就那么脆弱的……

如果是 PIC16C5X，楼上的接法过4kV我信，呵呵，但是是16F630或这个16F914MCLR脚的结构和PIC16C5X根本就不同，连 microchip本身也是推荐采用上拉10k串1k并0.1uf，事实也是证明如此。。。。。

这是 datesheet里的描述

看看datesheet里的描述吧

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另外，我不是专业的EMC测试人员，对国标理解的不是很透我仔细查了IEC61000-4-2,发现IEC61000-4-2里明确规定的是放电头接触水平耦合板，我试过了，如果是接触耦合板放电，那对产品根本就没什么影响。但是如果是用圆头靠近水平耦合板放出电火花，对产品影响很大，也就是说，这两种测试方法对产品的影响有巨大的差异。我一直采用后者测试，用16f914的产品怎么都过不了6KV，今天刚好又测了另一个16F73做的产品，同样的测试方法15kV一点问题没有(以前用16c54和16c57做的也轻松过)。这两个产品都是我做的，硬件线路几乎一样，只是规格不同，功能有所增减罢了(主要是软件上)。还是摆在面前的事实，不知这又如何解释?

门外汉关注中～呵呵～

不过，从字面来看，如果是近距离放电火花的话，是不是牵涉到电磁波和电磁脉冲的问题，从而产生更大的干扰?我完全不懂的，随口胡说的～

Apollo 说的串电阻的方法我知道，正在进行中，希望能解决，但是有一点我还是不明白，是什么原因导致F914和原来的F73之间的差异性，是工艺原因吗?

呵呵，lijp8000 没弄明白为什么可以不接那个104电容哦

设计的时候都是有的，只是实际焊接的时候，工程人员有是会偷懒去掉，但即使去掉，一般也没什么大问题，因为本来是有等效电容存在的，另外，你的CONFIG要注意RST的配置，如果RST没做别的用，就选择内部复位好了，此时只用一个电阻到VCC，也没什么大问题了。

ESD测试中，你那两种方法都需要用，那一种失效都不能说过了测试……

在一些数字输入口的布线上，要适当加一点曲线，可变相等于串了一个小电感在上面，输入口上一般限流电阻不要少，而且一般尽量靠近MCU部分，如果 PCB面积容许，在输入口限流电阻前可适当考虑加个小电容到GND或者VCC

F73可能是0.5工艺，F913可能是0.35工艺，这是猜测，未经证实。

至于你说的原来的F73通过，基本一样的PCB，搞成F913就通不过的问题，呵呵，这让俺想起很久以前的一个说法：PIC16F73简直就是垃圾，一样的PCB，用PIC16C73好好的，换成PIC16F73就很差……

呵呵，不同型号的MCU，可能薄弱环节不一样，除非你原来的设计考虑得很周全，否则，可能在新的设计中，这个薄弱环节就露出来了……

其实你也不急，出现问题是好事情，这是提高自己的一次好机会，老不出现问题，人就变的懒惰了，就没什么动力去研究问题了，呵呵，关于这段话，有点谬论了……