久久精品精选,精品九九视频,www久久只有这里有精品,亚洲熟女乱色综合一区
    分享

    EMC電磁兼容

     Taylor 2012-11-24

    EMC簡介

    回到頂部

    電磁兼容性(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此,EMC包括兩個方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值;另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。 國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC對電磁兼容的定義是:系統(tǒng)或設(shè)備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作,同時不對其他系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾。

    EMC 包括EMI(interference)和EMS(susceptibility),也就是電磁干擾和電磁抗干擾。EMI,電磁干擾度,描述一產(chǎn)品對其他產(chǎn)品的電磁輻射干擾程度,是否會影響其周圍環(huán)境或同一電氣環(huán)境內(nèi)的其它電子或電氣產(chǎn)品的正常工作;EMS,電磁抗干擾度,描述一電子或電氣產(chǎn)品是否會受其周圍環(huán)境或同一電氣環(huán)境內(nèi)其它電子或電氣產(chǎn)品的干擾而影響其自身的正常工作。

      EMI又包括傳導(dǎo)干擾CE(conduction emission)和輻射干擾RE(radiation emission)以及諧波harmonic。

    EMS又包括靜電抗干擾ESD,射頻抗擾度EFT,電快速瞬變脈沖群抗擾度,浪涌抗擾度,電壓暫降抗擾度Dip,等等相關(guān)項目。

    一、EMC工程師必須具備的八大技能

    回到頂部
    一、EMC工程師必須具備的八大技能


    EMC工程師需要具備那些技能?從企業(yè)產(chǎn)品需要進行設(shè)計、整改認(rèn)證的過程看,EMC工程師
    必須具備以下八大技能:

    1、EMC的基本測試項目以及測試過程掌握;

    2、產(chǎn)品對應(yīng)EMC的標(biāo)準(zhǔn)掌握;

    3、產(chǎn)品的EMC整改定位思路掌握;

    4、產(chǎn)品的各種認(rèn)證流程掌握;

    5、產(chǎn)品的硬件硬件知識,對電路(主控、接口)了解;

    6、EMC設(shè)計整改元器件(電容、磁珠濾波器電感、瞬態(tài)抑制器件等)使用掌握;

    7、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)屏蔽設(shè)計技能掌握;

    8、對EMC設(shè)計如何介入產(chǎn)品各個研發(fā)階段流程掌握。

    二、EMC常用元件介紹

    回到頂部

    共模電感

    由于EMC所面臨解決問題大多是共模干擾,因此共模電感也是我們常用的有力元件之一!這里就給大家簡單介紹一下共模電感的原理以及使用情況。

    共模電感是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個尺寸相同,匝數(shù)相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環(huán)形磁芯上,形成一個四端器件,要對于共模信號呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用,而對于差模信號呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。原理是流過共模電流時磁環(huán)中的磁通相互疊加,從而具有相當(dāng)大的電感量,對共模電流起到抑制作用,而當(dāng)兩線圈流過差模電流時,磁環(huán)中的磁通相互抵消,幾乎沒有電感量,所以差模電流可以無衰減地通過。因此共模電感在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號,而對線路正常傳輸?shù)牟钅P盘枱o影響。

    共模電感在制作時應(yīng)滿足以下要求:
    1)繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣,以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路。
    2)當(dāng)線圈流過瞬時大電流時,磁芯不要出現(xiàn)飽和。
    3)線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣,以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿。
    4)線圈應(yīng)盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈的寄生電容,增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。

    通常情況下,同時注意選擇所需濾波的頻段,共模阻抗越大越好,因此我們在選擇共模電感時需要看器件資料,主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇。另外選擇時注意考慮差模阻抗對信號的影響,主要關(guān)注差模阻抗,特別注意高速端口。

    磁珠

    在產(chǎn)品數(shù)字電路EMC設(shè)計過程中,我們常常會使用到磁珠,那么磁珠濾波地原理以及如何使用呢?

    鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金,這種材料具有很高的導(dǎo)磁率,他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。鐵氧體材料通常在高頻情況下應(yīng)用,因為在低頻時他們主要程電感特性,使得線上的損耗很小。在高頻情況下,他們主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。實際應(yīng)用中,鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的。實際上,鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián),低頻下電阻被電感短路,高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高,以至于電流全部通過電阻。鐵氧體是一個消耗裝置,高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能,這是由他的電阻特性決定的。

    鐵氧體磁珠與普通的電感相比具有更好的高頻濾波特性。鐵氧體在高頻時呈現(xiàn)電阻性,相當(dāng)于品質(zhì)因數(shù)很低的電感器,所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,從而提高高頻濾波效能。

    在低頻段,阻抗由電感的感抗構(gòu)成,低頻時R很小,磁芯的磁導(dǎo)率較高,因此電感量較大,L起主要作用,電磁干擾被反射而受到抑制;并且這時磁芯的損耗較小,整個器件是一個低損耗、高Q特性的電感,這種電感容易造成諧振因此在低頻段,有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現(xiàn)象。 在高頻段,阻抗由電阻成分構(gòu)成,隨著頻率升高,磁芯的磁導(dǎo)率降低,導(dǎo)致電感的電感量減小,感抗成分減小 但是,這時磁芯的損耗增加,電阻成分增加,導(dǎo)致總的阻抗增加,當(dāng)高頻信號通過鐵氧體時,電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。

    鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于印制電路板、電源線和數(shù)據(jù)線上。如在印制板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件,就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾,它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。

    使用片式磁珠還是片式電感主要還在于實際應(yīng)用場合。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時,使用片式磁珠是最佳的選擇。 片式磁珠和片式電感的應(yīng)用場合: 片式電感: 射頻(RF)和無線通訊,信息技術(shù)設(shè)備,雷達檢波器,汽車電子,蜂窩電話,尋呼機,音頻設(shè)備,PDAs(個人數(shù)字助理),無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。片式磁珠: 時鐘發(fā)生電路,模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波,I/O輸入/輸出內(nèi)部連接器(比如串口,并口,鍵盤,鼠標(biāo),長途電信,本地局域網(wǎng)),射頻(RF)電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間,供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾,計算機,打印機,錄像機(VCRS),電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止。

    磁珠的單位是歐姆,因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的,阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEET上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖,一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn),比如是在100MHz頻率的時候磁珠的阻抗相當(dāng)于1000歐姆。針對我們所要濾波的頻段需要選取磁珠阻抗越大越好,通常情況下選取600歐姆阻抗以上的。

    另外選擇磁珠時需要注意磁珠的通流量,一般需要降額80%處理,用在電源電路時要考慮直流阻抗對壓降影響。

    濾波電容器

    盡管從濾除高頻噪聲的角度看,電容的諧振是不希望的,但是電容的諧振并不是總是有害的。當(dāng)要濾除的噪聲頻率確定時,可以通過調(diào)整電容的容量,使諧振點剛好落在騷擾頻率上。

    在實際工程中,要濾除的電磁噪聲頻率往往高達數(shù)百MHz,甚至超過1GHz。對這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效地濾除。普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲,是因為兩個原因,一個原因是電容引線電感造成電容諧振,對高頻信號呈現(xiàn)較大的阻抗,削弱了對高頻信號的旁路作用;另一個原因是導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號發(fā)生耦合,降低了濾波效果。

    穿心電容之所以能有效地濾除高頻噪聲,是因為穿心電容不僅沒有引線電感造成電容諧振頻率過低的問題,而且穿心電容可以直接安裝在金屬面板上,利用金屬面板起到高頻隔離的作用。但是在使用穿心電容時,要注意的問題是安裝問題。穿心電容最大的弱點是怕高溫和溫度沖擊,這在將穿心電容往金屬面板上焊接時造成很大困難。許多電容在焊接過程中發(fā)生損壞。特別是當(dāng)需要將大量的穿心電容安裝在面板上時,只要有一個損壞,就很難修復(fù),因為在將損壞的電容拆下時,會造成鄰近其它電容的損壞。

    隨著電子設(shè)備復(fù)雜程度的提高,設(shè)備內(nèi)部強弱電混合安裝、數(shù)字邏輯電路混合安裝的情況越來越多,電路模塊之間的相互騷擾成為嚴(yán)重的問題。解決這種電路模塊相互騷擾的方法之一是用金屬隔離艙將不同性質(zhì)的電路隔離開。但是所有穿過隔離艙的導(dǎo)線要通過穿心電容,否則會造成隔離失效。當(dāng)不同電路模塊之間有大量的聯(lián)線時,在隔離艙上安裝大量的穿心電容是十分困難的事情。為了解決這個問題,國外許多廠商開發(fā)了“濾波陣列板”,這是用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金屬板構(gòu)成的器件,使用濾波陣列板能夠輕而易舉地解決大量導(dǎo)線穿過金屬面板的問題。但是這種濾波陣列板的價格往往較高,每針的價格約30元。

    三、EMI/EMC設(shè)計經(jīng)典85問

    回到頂部

    1、為什么要對產(chǎn)品做電磁兼容設(shè)計?

    答:滿足產(chǎn)品功能要求、減少調(diào)試時間,使產(chǎn)品滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求,使產(chǎn)品不會對系統(tǒng)中的 其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。

    2、對產(chǎn)品做電磁兼容設(shè)計可以從哪幾個方面進行?

    答:電路設(shè)計(包括器件選擇)、軟件設(shè)計、線路板設(shè)計、屏蔽結(jié)構(gòu)、信號線/電源線濾波、電路的 接地方式設(shè)計。

    3、在電磁兼容領(lǐng)域,為什么總是用分貝(dB)的單位描述?

    答:因為要描述的幅度和頻率范圍都很寬,在圖形上用對數(shù)坐標(biāo)更容易表示,而dB 就是用對數(shù)表示 時的單位。


    4、 關(guān)于EMC,我了解的不多,但是現(xiàn)在電路設(shè)計中數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试絹碓娇欤以谥谱?a target="_blank">pcb板的時候,也遇到了一些PCB的EMC問題,但是覺得太潛。我想好好在這方面學(xué)習(xí)學(xué)習(xí),并不是隨大流,大家學(xué)什么我就學(xué)什么,是自己真的覺得EMC在今后的電路設(shè)計中的重要性越來越大,就像我在前面說的,自己了解不深,不知道怎么入手,想問問,要在EMC方面做的比較出色,需要有哪些基礎(chǔ)知識,應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些基礎(chǔ)課程。如何學(xué)習(xí)才是一條比較好的道路,我知道任何一門學(xué)問學(xué)好都不容易,也不曾想過短期內(nèi)把他搞通,只是希望給點建議,盡量少走一些彎路。

    答:關(guān)于EMC需要首先了解一下EMC方面的標(biāo)準(zhǔn),如EN55022(GB9254),EN55024,以及簡單測試原理,另外需要了解EMI元器件的使用,如電容,磁珠,差模電感,共模電感等,在PCB層面需要了解PCB的布局、層疊結(jié)構(gòu)、高速布線對EMC的影響以及一些規(guī)則。還有一點就是對出現(xiàn)EMC問題需要掌握一些分析與解決思路。這些今后是作為一個硬件人員必須掌握的基本知識!
    5、我是一個剛涉足PCB設(shè)計的新手,我想向您請教一下,要想做好PCB設(shè)計我應(yīng)該多多掌握哪方面的知識?另外,在PCB設(shè)計中遇到的關(guān)于安規(guī)方面的知識一般在哪里能找到?盼望您的指點,不勝感激!
    答:對于PCB設(shè)計應(yīng)該掌握: 1、熟悉與掌握相關(guān)PCB設(shè)計軟件,如POWERPCB/CANDENCE等;
    2、了解熟悉所設(shè)計產(chǎn)品的具體架構(gòu),同時熟悉原理圖電路知識,包含數(shù)字與模擬知識;
    3、掌握PCB加工流程、工藝、可維護加工要求;
    4、掌握PCB板高速信號完整性、電磁兼容(emi與ems)、SI、PI仿真設(shè)計等相關(guān)的知識;
    5、 如果相關(guān)工作涉及射頻,還需掌握射頻知識;
    6、對于PCB設(shè)計地的按規(guī)知識主要看GB4943或UL60950,一般的絕緣間距要求通過查表可以得到!
    6、電磁兼容設(shè)計基本原則
    答:電子線路設(shè)計準(zhǔn)則電子線路設(shè)計者往往只考慮產(chǎn)品的功能,而沒有將功能和電磁兼容性綜合考慮,因此產(chǎn)品在完成其功能的同時,也產(chǎn)生了大量的功能性騷擾及其它騷擾。而且,不能滿足敏感度要求。電子線路的電磁兼容性設(shè)計應(yīng)從以下幾方面考慮:
    元件選擇在大多數(shù)情況下,電路的基本元件滿足電磁特性的程度將決定著功能單元和最后的設(shè)備滿足電磁兼容性的程度。選擇合適的電磁元件的主要準(zhǔn)則包括帶外特性和電路裝配技術(shù)。因為是否能實現(xiàn)電磁兼容性往往是由遠離基頻的元件響應(yīng)特性來決定的。而在許多情況下,電路裝配又決定著帶外響應(yīng)(例如引線長度)和不同電路元件之間互相耦合的程度。具體規(guī)則是:
    ⑴在高頻時,和引線型電容器相比,應(yīng)優(yōu)先進用引線電感小的穿心電容器或支座電容器來濾波。
    ⑵在必須使用引線式電容時,應(yīng)考慮引線電感對濾波效率的影響。
    ⑶鋁電解電容器可能發(fā)生幾微秒的暫時性介質(zhì)擊穿,因而在紋波很大或有瞬變電壓的電路里,應(yīng)該使用固體電容器。
    ⑷使用寄生電感和電容量小的電阻器。片狀電阻器可用于超高頻段。
    ⑸大電感寄生電容大,為了提高低頻部分的插損,不要使用單節(jié)濾波器,而應(yīng)該使用若干小電感組成的多節(jié)濾波器。
    ⑹使用磁芯電感要注意飽和特性,特別要注意高電平脈沖會降低磁芯電感的電感量和在濾波器電路中的插損。
    ⑺盡量使用屏蔽的繼電器并使屏蔽殼體接地。
    ⑻選用有效地屏蔽、隔離的輸入變壓器。
    ⑼用于敏感電路的電源變壓器應(yīng)該有靜電屏蔽,屏蔽殼體和變壓器殼體都應(yīng)接地。
    ⑽設(shè)備內(nèi)部的互連信號線必須使用屏蔽線,以防它們之間的騷擾耦合。
    ⑾為使每個屏蔽體都與各自的插針相連,應(yīng)選用插針足夠多的插頭座。

    7、方波脈沖驅(qū)動電感傳感器的問題

    答:1、信號測試過程中,盡量在屏蔽環(huán)境下進行,如果不便的話,至少要屏蔽傳感器和前級。
    2、測試過程中盡量使用差分探頭,或至少要盡可能減短探頭的接地線長度。這樣能減少測試誤差。
    3、你的電路實際工作頻率并不太高,可以通過布線減少振鈴。為了噪聲特性更好,應(yīng)當(dāng)考慮共模信號的抑
    制問題,必要時插入共扼電抗器,同時注意整個工作環(huán)境中的開關(guān)電源噪聲,以及避免電源耦合。
    4、如果傳感器允許,可以使用電流放大模式,這有利于提高速度,降低噪聲。模擬開關(guān)盡量放到前置放大器之后,盡管多了一路前放,但性能提高不少,而且降低調(diào)試難度。
    5、如果十分介意波形,考慮額外的頻率補償。如果僅僅是數(shù)字檢測,則應(yīng)當(dāng)降低工作頻率。總而言之,能低頻則低頻,能隔直則隔直。
    6、注意AD轉(zhuǎn)換前的抗混疊濾波,以及軟件濾波,提高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

    8、GPS電磁干擾現(xiàn)象表現(xiàn):尤其是GPS應(yīng)用在PMP這種產(chǎn)品,功能是MP4、MP3、FM調(diào)頻+GPS導(dǎo)航功能的手持車載兩用的GPS終端產(chǎn)品, 一定得有一個內(nèi)置GPS Antenna, 這樣GPS Antenna與GPS終端產(chǎn)品上的MCU、 SDROM、晶振等元器件很容易產(chǎn)生EMI/EMC電磁干擾,致使GPS Antenna的收星能力下降很多,幾乎沒辦法正常定位。
    采取什么樣的辦法可以解決這樣的EMI/EMC電磁干擾?

    答:可以在上面加上ESD Filter,既有防靜電又能抗電磁干擾。我們的手機客戶帶GPS功能的就用的這個方法。做這些的廠家有泰克(瑞侃) ,佳邦,韓國ICT等等很多。

    9、板子上幾乎所有的重要信號線都設(shè)計成差分線對,目的在增強信號抗干擾能力.那俺一直有很多困惑的地方: 1.是否差分信號只定義在仿真信號或數(shù)字信號或都有定義? 2.在實際的線路圖中差分線對上的網(wǎng)羅如濾波器,應(yīng)如何分析其頻率響應(yīng),是否還是與分析一般的二端口網(wǎng)羅的方法一樣? 3.差分線對上承載的差分信號如何轉(zhuǎn)換成一般的信號? 差分線對上的信號波形是怎樣的,相互之間的關(guān)系如何?
    答:1,差分信號只是使用兩根信號線傳輸一路信號,依靠信號間電壓差進行判決的電路,既可以是模擬信號,也可以是數(shù)字信號。實際的信號都是模擬信號,數(shù)字信號只是模擬信號用門限電平量化后的取樣結(jié)果。因此差分信號對于數(shù)字和模擬信號都可以定義。
    2,差分信號的頻率響應(yīng),這個問題好。實際差分端口是一個四端口網(wǎng)絡(luò),它存在差模和共模兩種分析方式。
    如下圖所示。在分析頻率相應(yīng)的時候,要分別添加同極性的共模掃頻源和互為反極性的差模掃頻源。而相應(yīng)端需要相應(yīng)設(shè)置共模電壓測試點Vcm=(V1+V2)/2, 和差模電壓測試點Vdm=V1-V2。網(wǎng)絡(luò)上有很多關(guān)于差分信號阻抗計算和原理的文章,可以詳細(xì)了解一下。

    3,差分信號通常進入差分驅(qū)動電路,放大后得到差分信號。最簡單的就是差分共射鏡像放大器電路了,這個在一般的模擬電路教材都有介紹。下圖是某差分放大器件的spice電路圖和輸出信號波形,一般需要他們完全反相,有足夠的電壓差大于差模電壓門限。當(dāng)然信號不可避免有共模成分,所以差分放大器一個很重要的指標(biāo)就是共模抑制比Kcmr=Adm/Acm。

    10、我為單位的直流磁鋼電機設(shè)計了一塊調(diào)速電路,電源端以用0.33uf+夏普電視機電感+0.33uf后不理想,后用4只電感串在PCB板電源端,但在30~50MHz之間超了12db,該如何處理?

    答:通常來講,LC或PI型濾波電路比單一的電容濾波或電感濾波效果要好。您所謂的電源端以用0.33uf+夏普電視機電感+0.33uf后不理想不知道是什么意思?是輻射超標(biāo)嗎?在什么頻段?我猜測直流磁鋼電機供電回路中,反饋噪聲幅度大,頻率較低,需要感值大一點的電感濾波,同時采用多級電容濾波,效果會好一些。

    11、最近正想搞個0--150M,增益不小于80 DB的寬帶放大器,!請問在EMC方面應(yīng)該注意什么問題呢?

    答1:寬帶放大器設(shè)計時特別要注意低噪聲問題,比如要電源供給必須足夠穩(wěn)定等。

    答2:1. 注意輸入和數(shù)出的阻抗匹配問題,比如共基輸入射隨輸出等
    2. 各級的退偶問題,包括高頻和低頻紋波等
    3. 深度負(fù)反饋,以及防止自激振蕩和環(huán)回自激等
    4. 帶通濾波氣的設(shè)計問題
    答3:實在不好回答,看不到實際的設(shè)計,一切建議還是老生常談:注意EMC的三要素,注意傳導(dǎo)和輻射路徑,注意電源分配和地彈噪聲。150MHz是模擬信號帶寬,數(shù)字信號的上升沿多快呢?如果轉(zhuǎn)折頻率也在150MHz以下,個人認(rèn)為,傳導(dǎo)耦合,電源平面輻射將是主要考慮的因素,先做好電源的分配,分割和去耦電路吧。80dB,增益夠高的,做好前極小信號及其參考電源和地的隔離保護,盡量降低這個部分的電源阻抗。
    12、求教小功率直流永磁電機設(shè)計中EMC的方法和事項。生產(chǎn)了一款90W的直流永磁電機(110~120V,轉(zhuǎn)速2000/分鐘)EMC一直超標(biāo),生產(chǎn)后先把16槽改24槽,有做了軸絕緣,未能達標(biāo)!現(xiàn)在又要設(shè)計生產(chǎn)125W的電機,如何處理?

    答:直流永磁電機設(shè)計中EMC問題,主要由于電機轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生反電動勢和換相時引起的打火。具體分析,可以使用RMxpert來設(shè)計優(yōu)化電機參數(shù),Maxwell2D來仿真EMI實際輻射。

    13、是否可用阻抗邊界(Impedance)方式設(shè)定?或者用類似的分層阻抗 RLC阻抗?又或者使用designer設(shè)計電路和hfss協(xié)同作業(yè)?

    答:集中電阻可以用RLC邊界實現(xiàn);如果是薄膜電阻,可以用面阻抗或阻抗編輯實現(xiàn)。

    14、我現(xiàn)在在對外殼有一圈金屬裝飾件的機器做靜電測試,測試中遇到:接觸放電4k時32k晶振沒問題,空氣放電8k停振的問題,如何處理?

    答:有金屬的話,空氣放電和接觸放電效果差不多,建議你在金屬支架上噴絕緣漆試試。

    15、我們現(xiàn)在測量PCB電磁輻射很麻煩,采用的是頻譜儀加自制的近場探頭,先不說精度的問題,光是遇到大電壓的點都很頭疼,生怕頻譜儀受損。不知能否通過仿真的方法解決。

    答:首先,EMI的測試包括近場探頭和遠場的輻射測試,任何仿真工具都不可能替代實際的測試;其次,Ansoft的PCB單板噪聲和輻射仿真工具SIwave和任意三維結(jié)構(gòu)的高頻結(jié)構(gòu)仿真器HFSS分別可以仿真單板和系統(tǒng)的近場和遠場輻射,以及在有限屏蔽環(huán)境下的EMI輻射。 仿真的有效性,取決于你對自己設(shè)計的EMI問題的考慮以及相應(yīng)的軟件設(shè)置。例如:單板上差模還是共模輻射,電流源還是電壓源輻射等等。就我們的一些實踐和經(jīng)驗,絕大多數(shù)的EMI問題都可以通過仿真分析解決,而且與實際測試比較,效果非常好。

    16、聽說Ansoft的EMC工具一般仿真1GHz以上頻率的,我們板上頻率最高的時鐘線是主芯片到SDRAM的只有133MHz,其余大部分的頻率都是KHz級別的。 我們主要用Hyperlynx做的SI/PI設(shè)計, 操作比較簡單,但是現(xiàn)在整板的EMC依舊超標(biāo),影響畫面質(zhì)量。另外,你們的工具和Mentor PADS有接口嗎?

    答:Ansoft的工具可以仿真從直流到幾十GHz以上頻率的信號,只是相對其它工具而言,1GHz以上的有損傳輸線模型更加精確。據(jù)我所知,HyperLynx主要是做SI和crosstalk的仿真,以及一點單根信號線的EMI輻射分析,目前還沒有PI分析的功能。影響單板的EMC的原因很多,解決信號完整性和串?dāng)_只是解決EMC的其中一方面,電源平面的噪聲,去耦策略,屏蔽方式,電流分布路徑等都會影響到EMC指標(biāo)。這些都可以再ansoft的SIwave工具中,通過仿真進行考察。補充說明,ansoft的工具與Mentor PADS有接口。

    17、請說明一下什么時候用分割底層來減少干擾,什么時候用地層分區(qū)來減少干擾。

    答:分割底層,我還沒聽說過,什么意思?是否能舉個例子。 地層分割,主要是為了提高干擾源和被干擾體之間的隔離度,如數(shù)模之間的隔離。當(dāng)然分割也會帶來諸如跨分割等信號完整性問題,利用ansoft的SIwave可以方便的檢查任意點之間的隔離度。當(dāng)然提高隔離度,還有其它辦法,分層、去耦、單點連接、都是辦法,具體應(yīng)用的效果可以用軟件仿真。

    18、電容跨接兩個不同的電源銅箔分區(qū)用作高頻信號的回流路徑,眾所周知電容隔直流通交流,頻率越高電流越流暢,我的疑惑是現(xiàn)今接入PCB中的電平大都是經(jīng)過慮除交流的,那么如前所述電容通過的是什么呢?"交流的信號"嗎?

    答1:這個問題很有點玄妙,沒見過很服人的解釋。對于交流,理想的是,電源和地“短路”,然而實際上其間的阻抗不可能真的是 0 歐。你說的電容,容量不能太大,以體現(xiàn)出“低頻一點接地,搞頻多點接地”這一原則。這大概就是該電容的存在價值。經(jīng)常遇到這樣的情況:2個各自帶有電源的部件連接后,產(chǎn)生了莫名其妙的干擾,用個瓷片電容跨在2個電源間,干擾就沒了。

    答2:該電容是用來做穩(wěn)壓和EMI用的,通過的是交流信號。“現(xiàn)今接入PCB中的電平大都是經(jīng)過慮除交流的”的確如此,不過別忘了,數(shù)字電路本身就會產(chǎn)生交流信號而對電源造成干擾,當(dāng)大量的開關(guān)管同時作用時,對電源造成的波動是非常大的。不過在實際中,這種電容主要是起到輔助的作用,用來提高系統(tǒng)的性能,其它地方設(shè)計的好的話,完全可以不要。

    答3:交流即是變化的。對于所謂的直流電平,比如電源來說,由于布線存在阻抗,當(dāng)他的負(fù)載發(fā)生變化,對電源的需求就會變化,或大或小。這種情況下,“串聯(lián)”的布線阻抗就會產(chǎn)生或大或小的壓降。于是,直流電源上就有了交流的信號。這個信號的頻率與負(fù)責(zé)變化的頻率有關(guān)。電容的作用在于,就近存儲一定的電荷能量,讓這種變化所需要的能量可以直接從電容處獲得。近似地,電容(這時可以看成電源啦)和負(fù)載之間好像就有了一條交流回路。電容起到交流回路的作用,大致就是這樣的吧……

    19、公司新做了一款手機,在做3C認(rèn)證時有一項輻射指標(biāo)沒過,頻率為50-60M,超過了5dB,應(yīng)該是充電器引起的,就加了幾個電容,其它的沒有,電容有1uF,100uF的。請問有沒有什么好的解決方案(不改充電器只更改手機電路)。在手機板的充電器的輸入端加電容能解決嗎?

    答1:電容大的加大,小的改小,串個BIT,不過是電池導(dǎo)致的可能性不是很大。

    答2:你將變頻電感的外殼進行對地短接和屏蔽試試。

    20、PCB設(shè)計如何避免高頻干擾?

    答:避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號電磁場的干擾,也就是所謂的串?dāng)_(Crosstalk)。可用拉大高速信號和模擬信號之間的距離,或加ground guard/shunt traces在模擬信號旁邊。還要注意數(shù)字地對模擬地的噪聲干擾。

    21、PCB設(shè)計中如何解決高速布線與EMI的沖突?

    答:因EMI所加的電阻電容或ferrite bead, 不能造成信號的一些電氣特性不符合規(guī)范。 所以, 最好先用安排走線和PCB疊層的技巧來解決或減少EMI的問題, 如高速信號走內(nèi)層。 最后才用電阻電容或ferrite bead的方式, 以降低對信號的傷害。

    22、若干PCB組成系統(tǒng),各板之間的地線應(yīng)如何連接?

    答:各個PCB板子相互連接之間的信號或電源在動作時,例如A板子有電源或信號送到B板子,一定會有等量的電流從地層流回到A板子 (此為Kirchoff current law)。這地層上的電流會找阻抗最小的地方流回去。所以,在各個不管是電源或信號相互連接的接口處,分配給地層的管腳數(shù)不能太少,以降低阻抗,這樣可以降低地層上的噪聲。另外,也可以分析整個電流環(huán)路,尤其是電流較大的部分,調(diào)整地層或地線的接法,來控制電流的走法(例如,在某處制造低阻抗,讓大部分的電流從這個地方走),降低對其它較敏感信號的影響。

    23、PCB設(shè)計中差分信號線中間可否加地線?

    答:差分信號中間一般是不能加地線。因為差分信號的應(yīng)用原理最重要的一點便是利用差分信號間相互耦合(coupling)所帶來的好處,如flux cancellation,抗噪聲(noise immunity)能力等。若在中間加地線,便會破壞耦合效應(yīng)。

    34、適當(dāng)選擇PCB與外殼接地的點的原則是什么?

    答:選擇PCB與外殼接地點選擇的原則是利用chassis ground提供低阻抗的路徑給回流電流(returning current)及控制此回流電流的路徑。例如,通常在高頻器件或時鐘產(chǎn)生器附近可以借固定用的螺絲將PCB的地層與chassis ground做連接,以盡量縮小整個電流回路面積,也就減少電磁輻射。

    25、在電路板尺寸固定的情況下,如果設(shè)計中需要容納更多的功能,就往往需要提高PCB的走線密度,但是這樣有可能導(dǎo)致走線的相互干擾增強,同時走線過細(xì)也使阻抗無法降低,請介紹在高速(>100MHz)高密度PCB設(shè)計中的技巧?

    答:在設(shè)計高速高密度PCB時,串?dāng)_(crosstalk interference)確實是要特別注意的,因為它對時序(timing)與信號完整性(signal integrity)有很大的影響。以下提供幾個注意的地方:

    1.控制走線特性阻抗的連續(xù)與匹配。
    2.走線間距的大小。一般常看到的間距為兩倍線寬。可以透過仿真來知道走線間距對時序及信號完整性的影響,找出可容忍的最小間距。不同芯片信號的結(jié)果可能不同。
    3.選擇適當(dāng)?shù)亩私臃绞健?
    4.避免上下相鄰兩層的走線方向相同,甚至有走線正好上下重迭在一起,因為這種串?dāng)_比同層相鄰走線的情形還大。
    5.利用盲埋孔(blind/buried via)來增加走線面積。但是PCB板的制作成本會增加。 在實際執(zhí)行時確實很難達到完全平行與等長,不過還是要盡量做到。

    除此以外,可以預(yù)留差分端接和共模端接,以緩和對時序與信號完整性的影響。

    26、PCB設(shè)計中模擬電源處的濾波經(jīng)常是用LC電路。但是為什么有時LC比RC濾波效果差?

    答: LC與RC濾波效果的比較必須考慮所要濾掉的頻帶與電感值的選擇是否恰當(dāng)。 因為電感的感抗(reactance)大小與電感值和頻率有關(guān)。如果電源的噪聲頻率較低,而電感值又不夠大,這時濾波效果可能不如RC。但是,使用RC濾波要付出的代價是電阻本身會耗能,效率較差,且要注意所選電阻能承受的功率。

    27、PCB設(shè)計中濾波時選用電感,電容值的方法是什么?

    答:電感值的選用除了考慮所想濾掉的噪聲頻率外,還要考慮瞬時電流的反應(yīng)能力。如果LC的輸出端會有機會需要瞬間輸出大電流,則電感值太大會阻礙此大電流流經(jīng)此電感的速度,增加紋波噪聲(ripple noise)。 電容值則和所能容忍的紋波噪聲規(guī)范值的大小有關(guān)。紋波噪聲值要求越小,電容值會較大。而電容的ESR/ESL也會有影響。 另外,如果這LC是放在開關(guān)式電源(switching regulation power)的輸出端時,還要注意此LC所產(chǎn)生的極點零點(pole/zero)對負(fù)反饋控制(negative feedback control)回路穩(wěn)定度的影響。

    28、EMI的問題和信號完整性的問題,是相互關(guān)聯(lián)的,如何在定義標(biāo)準(zhǔn)的過程中,平衡兩者?

    答:信號完整性和EMC還處于草案中不便于公開,至信號完整性和EMI兩者如何平衡,這不是測試規(guī)范的事,如果要達到二者平衡,最好是降低通信速度,但大家都不認(rèn)可。

    29、PCB設(shè)計中如何盡可能的達到EMC要求,又不致造成太大的成本壓力?

    答: PCB板上會因EMC而增加的成本通常是因增加地層數(shù)目以增強屏蔽效應(yīng)及增加了ferrite bead、choke等抑制高頻諧波器件的緣故。除此之外,通常還是需搭配其它機構(gòu)上的屏蔽結(jié)構(gòu)才能使整個系統(tǒng)通過EMC的要求。以下僅就PCB板的設(shè)計技巧提供幾個降低電路產(chǎn)生的電磁輻射效應(yīng)。

    1、盡可能選用信號斜率(slew rate)較慢的器件,以降低信號所產(chǎn)生的高頻成分。
    2、注意高頻器件擺放的位置,不要太靠近對外的連接器。
    3、注意高速信號的阻抗匹配,走線層及其回流電流路徑(return current path), 以減少高頻的反射與輻射。
    4、在各器件的電源管腳放置足夠與適當(dāng)?shù)娜ヱ詈想娙菀跃徍碗娫磳雍偷貙由系脑肼暋L貏e注意電容的頻率響應(yīng)與溫度的特性是否符合設(shè)計所需。
    5、對外的連接器附近的地可與地層做適當(dāng)分割,并將連接器的地就近接到chassis ground。
    6、可適當(dāng)運用ground guard/shunt traces在一些特別高速的信號旁。但要注意guard/shunt traces對走線特性阻抗的影響。
    7、電源層比地層內(nèi)縮20H,H為電源層與地層之間的距離。

    30、PCB設(shè)計中當(dāng)一塊PCB板中有多個數(shù)/模功能塊時,常規(guī)做法是要將數(shù)/模地分開,原因何在?

    答:將數(shù)/模地分開的原因是因為數(shù)字電路在高低電位切換時會在電源和地產(chǎn)生噪聲,噪聲的大小跟信號的速度及電流大小有關(guān)。如果地平面上不分割且由數(shù)字區(qū)域電路所產(chǎn)生的噪聲較大而模擬區(qū)域的電路又非常接近,則即使數(shù)模信號不交叉, 模擬的信號依然會被地噪聲干擾。也就是說數(shù)模地不分割的方式只能在模擬電路區(qū)域距產(chǎn)生大噪聲的數(shù)字電路區(qū)域較遠時使用。

    31、在高速PCB設(shè)計時,設(shè)計者應(yīng)該從那些方面去考慮EMC、EMI的規(guī)則呢?

    答:一般EMI/EMC設(shè)計時需要同時考慮輻射(radiated)與傳導(dǎo)(conducted)兩個方面. 前者歸屬于頻率較高的部分(>30MHz)后者則是較低頻的部分(<30MHz). 所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分.一個好的EMI/EMC設(shè)計必須一開始布局時就要考慮到器件的位置, PCB迭層的安排, 重要聯(lián)機的走法, 器件的選擇等, 如果這些沒有事前有較佳的安排, 事后解決則會事倍功半, 增加成本. 例如時鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對外的連接器, 高速信號盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射, 器件所推的信號之斜率(slew rate)盡量小以減低高頻成分, 選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時注意其頻率響應(yīng)是否符合需求以降低電源層噪聲. 另外, 注意高頻信號電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loop impedance盡量小)以減少輻射. 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍. 最后,適當(dāng)?shù)倪x擇PCB與外殼的接地點(chassis ground)。

    32、PCB設(shè)計時,怎樣通過安排迭層來減少EMI問題?

    答:首先,EMI要從系統(tǒng)考慮,單憑PCB無法解決問題。層疊對EMI來講,我認(rèn)為主要是提供信號最短回流路徑,減小耦合面積,抑制差模干擾。另外地層與電源層緊耦合,適當(dāng)比電源層外延,對抑制共模干擾有好處。

    33、PCB設(shè)計時,為何要鋪銅?

    答:一般鋪銅有幾個方面原因:

    1,EMC.對于大面積的地或電源鋪銅,會起到屏蔽作用,有些特殊地,如PGND起到防護作用。

    2,PCB工藝要求。一般為了保證電鍍效果,或者層壓不變形,對于布線較少的PCB板層鋪銅。
    3,信號完整性要求,給高頻數(shù)字信號一個完整的回流路徑,并減少直流網(wǎng)絡(luò)的布線。

    當(dāng)然還有散熱,特殊器件安裝要求鋪銅等等原因。

    34、安規(guī)問題:FCC、EMC的具體含義是什么?

    答: FCC: federal communication commission 美國通信委員會;EMC: electro megnetic compatibility 電磁兼容。FCC是個標(biāo)準(zhǔn)組織,EMC是一個標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)頒布都有相應(yīng)的原因,標(biāo)準(zhǔn)和測試方法。

    35、在做pcb板的時候,為了減小干擾,地線是否應(yīng)該構(gòu)成閉和形式?

    答:在做PCB板的時候,一般來講都要減小回路面積,以便減少干擾,布地線的時候,也不 應(yīng)布成閉合形式,而是布成樹枝狀較好,還有就是要盡可能增大地的面積。

    36、PCB設(shè)計中,如何避免串?dāng)_?

    答:變化的信號(例如階躍信號)沿傳輸線由A到B 傳播,傳輸線C-D上會產(chǎn)生耦合信號,變化的信號一旦結(jié)束也就是信號恢復(fù)到穩(wěn)定的直流電平時,耦合信號也就不存在了,因此串?dāng)_僅發(fā)生在信號跳變的過程當(dāng)中,并且信號沿的變化(轉(zhuǎn)換率)越快,產(chǎn)生的串?dāng)_也就越大。空間中耦合的電磁場可以提取為無數(shù)耦合電容和耦合電感的集合,其中由耦合電容產(chǎn)生的串?dāng)_信號在受害網(wǎng)絡(luò)上可以分成前向串?dāng)_和反向串?dāng)_Sc,這個兩個信號極性相同;由耦合電感產(chǎn)生的串?dāng)_信號也分成前向串?dāng)_和反向串?dāng)_SL,這兩個信號極性相反。
    耦合電感電容產(chǎn)生的前向串?dāng)_和反向串?dāng)_同時存在,并且大小幾乎相等,這樣,在受害網(wǎng)絡(luò)上的前向串?dāng)_信號由于極性相反,相互抵消,反向串?dāng)_極性相同,疊加增強。串?dāng)_分析的模式通常包括默認(rèn)模式,三態(tài)模式和最壞情況模式分析。默認(rèn)模式類似我們實際對串?dāng)_測試的方式,即侵害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器由翻轉(zhuǎn)信號驅(qū)動,受害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器保持初始狀態(tài)(高電平或低電平),然后計算串?dāng)_值。這種方式對于單向信號的串?dāng)_分析比
    較有效。三態(tài)模式是指侵害網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器由翻轉(zhuǎn)信號驅(qū)動,受害的網(wǎng)絡(luò)的三態(tài)終端置為高阻狀態(tài),來檢測串?dāng)_大小。這種方式對雙向或復(fù)雜拓樸網(wǎng)絡(luò)比較有效。最壞情況分析是指將受害網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動器保持初始狀態(tài),仿真器計算所有默認(rèn)侵害網(wǎng)絡(luò)對每一個受害網(wǎng)絡(luò)的串?dāng)_的總和。這種方式一般只對個別關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)進行分析,因為要計算的組合太多,仿真速度比較慢。

    37、在EMC測試中發(fā)現(xiàn)時鐘信號的諧波超標(biāo)十分嚴(yán)重,只是在電源引腳上連接去耦電容。在PCB設(shè)計中需要注意哪些方面以抑止電磁輻射呢?

    答: EMC的三要素為輻射源,傳播途徑和受害體。傳播途徑分為空間輻射傳播和電纜傳導(dǎo)。所以要抑制諧波,首先看看它傳播的途徑。電源去耦是解決傳導(dǎo)方式傳播,此外,必要的匹配和屏蔽也是需要的。

    38、在PCB設(shè)計中,通常將地線又分為保護地和信號地;電源地又分為數(shù)字地和模擬地,為什么要對地線進行劃分?

    答:劃分地的目的主要是出于EMC的考慮,擔(dān)心數(shù)字部分電源和地上的噪聲會對其它信號,特別是模擬信號通過傳導(dǎo)途徑有干擾。至于信號的和保護地的劃分,是因為EMC中ESD靜放電的考慮,類似于我們生活中避雷針接地的作用。無論怎樣分,最終的大地只有一個。只是噪聲瀉放途徑不同而已。

    39、PCB設(shè)計中,在布時鐘時,有必要兩邊加地線屏蔽嗎?

    答:是否加屏蔽地線要根據(jù)板上的串?dāng)_/EMI情況來決定,而且如對屏蔽地線的處理不好,有可能反而會使情況更糟。

    40、近端串?dāng)_和遠端串?dāng)_與信號的頻率和信號的上升時間是否有關(guān)系?是否會隨著它們變化而變化?如果有關(guān)系,能否有公式說明它們之間的關(guān)系?

    答:應(yīng)該說侵害網(wǎng)絡(luò)對受害網(wǎng)絡(luò)造成的串?dāng)_與信號變化沿有關(guān),變化越快,引起的串?dāng)_越大,(V=L*di/dt)。
    串?dāng)_對受害網(wǎng)絡(luò)上數(shù)字信號的判決影響則與信號頻率有關(guān),頻率越快,影響越大。

    41、在設(shè)計PCB板時,有如下兩個疊層方案: 疊層1 》信號 》地 》信號 》電源+1.5V 》信號 》電源+2.5V 》信號 》電源+1.25V 》電源+1.2V 》信號 》電源+3.3V 》信號 》電源+1.8V 》信號 》地 》信號 疊層2 》信號 》地 》信號 》電源+1.5V 》信號 》地 》信號 》電源+1.25V +1.8V 》電源+2.5V +1.2V 》信號 》地 》信號 》電源+3.3V 》信號 》地 》信號 哪一種疊層順序比較優(yōu)選?對于疊層2,中間的兩個分割電源層是否會對相鄰的信號層產(chǎn)生影響?這兩個信號層已經(jīng)有地平面給信號作為回流路徑。

    答:應(yīng)該說兩種層疊各有好處。第一種保證了平面層的完整,第二種增加了地層數(shù)目,有效降低了電源平面的阻抗,對抑制系統(tǒng)EMI有好處。 理論上講,電源平面和地平面對于交流信號是等效的。但實際上,地平面具有比電源平面更好的交流阻抗,信號優(yōu)選地平面作為回流平面。但是由于層疊厚度因素的影響,例如信號和電源層間介質(zhì)厚度小于與地之間的介質(zhì)厚度,第二種層疊中跨分割的信號同樣在電源分隔處存在信號回流不完整的問題。

    42、在使用protel 99se軟件設(shè)計PCB時,處理器的是89C51,晶振12MHZ 系統(tǒng)中還有一個40KHZ的超聲波信號和800hz的音頻信號,此時如何設(shè)計PCB才能提供高抗干擾能力?對于89C51等單片機而言,多大的信號的時候能夠影響89C51的正常工作?除了拉大兩者之間的距離之外,還有沒有其它的技巧來提高系統(tǒng)抗干擾的能力?

    答: PCB設(shè)計提供高抗干擾能力,當(dāng)然需要盡量降低干擾源信號的信號變化沿速率,具體多高頻率的信號,要看干擾信號是那種電平,PCB布線多長。除了拉開間距外,通過匹配或拓?fù)浣鉀Q干擾信號的反射,過沖等問題,也可以有效降低信號干擾。

    43、請問在PCB 布線中電源的分布和布線是否也需要象接地一樣注意。若不注意會帶來什么樣的問題?會增加干擾么?

    答:電源若作為平面層處理,其方式應(yīng)該類似于地層的處理,當(dāng)然,為了降低電源的共模輻射,建議內(nèi)縮20倍的電源層距地層的高度。如果布線,建議走樹狀結(jié)構(gòu),注意避免電源環(huán)路問題。電源閉環(huán)會引起較大的共模輻射。

    44、我做了個TFT LCD的顯示屏,別人在做EMC測試時,干擾信號通過空間傳導(dǎo)過來,導(dǎo)致屏幕顯示的圖象會晃動,幅度挺大的。誰能指點下,要怎么處理!是在幾股信號線上加 干擾脈沖群,具體是叫什么名字我也不太清楚,干擾信號通過信號線輻射出來的。

    答:如果是單獨的LCD,EMC測試中的脈沖群試驗幾乎是過不去的,特別是用耦合鉗的時候,會夠你受的了。
    如果是儀器中用到了LCD,就不難解決了,例如信號線的退耦處理,導(dǎo)電膏適當(dāng)減小LCD入口的阻抗,屏表面加屏蔽導(dǎo)電絲網(wǎng)等。

    45、前段時間EMC測試,GSM固定無線電話在100MHz-300MHz之間有輻射雜散現(xiàn)象。之后,公司寄給我兩部噴有靜電漆的屏蔽外殼話機,實驗室不準(zhǔn)換整部話機,我就把噴有鐵磁性材料的靜電漆的外殼換到了要修改測試的話機上。測試結(jié)果顯示以前的雜散現(xiàn)象沒有了,但是主頻出現(xiàn)了問題,話機工作的主頻是902MHz,但在905-910MHz之間又出現(xiàn)了幾個頻率,基本情況就是這樣。修改過程中,我只換了外殼,電路板和其他硬件都沒有做任何修改 。

    答:話機種類可以理解為:無線手機、無繩電話等等。需要明確一下:話機的類型、主機工作頻率范圍以及機殼靜電噴涂材料的類型:如鐵磁類或非鐵磁類導(dǎo)電材料以及導(dǎo)電率等。

    46、使用Protel Dxp實心敷銅時選pour over all same net objects有什么副作用?會不會引起干擾信號在整塊板上亂竄,從而影響性能?我做的是一塊低頻的數(shù)據(jù)采集卡,這個問題可能不需要擔(dān)心,但還是想搞清楚。

    答1:對于模、數(shù)混合的PCB板,模、數(shù)、地建議分開,最后再同點接地,如用“瓷珠”或0歐電阻連接。
    高速的數(shù)據(jù)線最好有兩根地線平行走,可以減少干擾。

    答2:pour over all same net objects對信號的性能沒有什么影響,只是對一些焊盤的焊接有影響,散熱比較快。這樣做對EMI應(yīng)該是有好處的。增加焊盤與銅的接觸面積。

    答3:實心敷銅時選pour over all same net objects不會有副作用。應(yīng)該選擇為鋪花焊盤而不是實心焊盤,因為實心焊盤散熱快,可能導(dǎo)致回流焊時發(fā)生立碑的情況。

    47、請問什么是磁珠,有什么用途?磁珠連接、電感連接或者0歐姆電阻連接又是什么 ?

    答:磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。
    磁珠是用來吸收超高頻信號,象一些RF電路,PLL,振蕩電路,含超高頻存儲器電路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠,而電感是一種蓄能元件,用在LC振蕩電路,中低頻的濾波電路等,其應(yīng)用頻率范圍很少超過錯50MHZ。

    磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)(電路)中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信號,而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射(EMI)。
    要消除這些不需要的信號能量,使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器),該器件允許直流信號通過,而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上,然而,低頻信號也會受到片式磁珠的影響。
    要正確的選擇磁珠,必須注意以下幾點:
    1、不需要的信號的頻率范圍為多少;
    2、噪聲源是誰;
    3、需要多大的噪聲衰減;
    4、環(huán)境條件是什么(溫度,直流電壓,結(jié)構(gòu)強度);
    5、電路和負(fù)載阻抗是多少;
    6、是否有空間在PCB板上放置磁珠;

    前三條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要,即電阻,感抗和總阻抗。總阻抗通過ZR22πfL()2+:=fL來描述。通過這一曲線,選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有最大阻抗而在低頻和直流下信號衰減盡量小的磁珠型號。 片式磁珠在過大的直流電壓下,阻抗特性會受到影響,另外,如果工作溫升過高,或者外部磁場過大,磁珠的阻抗都會受到不利的影響。 使用片式磁珠和片式電感的原因: 是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時,使用片式磁珠是最佳的選擇。

    48、剛才是做硬件設(shè)計的工作。請教各位怎么樣確定消除導(dǎo)線間串?dāng)_得電容容值。

    答:在PCB布線時應(yīng)該注意不要有太長的平行走線,尤其是高速或高擺幅信號。如果無法避免,其間保持足夠的距離或者添加地線隔離。受體積限制和抗干擾要求高的部位可用金屬屏蔽合隔離。

    49、在實際做產(chǎn)品的時候發(fā)現(xiàn)了一個很頭疼的問題。將開發(fā)的樣機放在某個干擾很厲害的車上的時候,為了解決續(xù)流的問題,講一個小電瓶并接在汽車的電源上(加了一個二極管防止小電瓶的電壓被拉跨。 )但是發(fā)現(xiàn)一旦與汽車的打鐵地線一連接,終端就會被干擾。有好的建議嗎?

    答:這是很明顯的EMC問題,車上電火花干擾,導(dǎo)致你的終端設(shè)備被干擾,這個干擾可能是輻射,也可能是傳導(dǎo)到你的終端。

    這個問題很多種原因:
    1、接地問題,你的終端主板上地線的走線問題,布銅的情況
    2、外殼的屏蔽問題,做好是金屬外殼,將不是金屬部分外殼用錫箔封上,可以一試
    3、線路板的布局,電源部分和CPU部分盡量分開,電源部分走線要盡量粗,盡量短,布線規(guī)則很重要

    4、線路板的層數(shù)比較重要,一般汽車上電子產(chǎn)品主板最好是至少4層板,兩層板抗干擾可能較差
    5、加磁環(huán),你可以考慮在做試驗時在電源線上套上磁環(huán)

    當(dāng)然可能還有很多別的解決方法,具體情況可能不一樣,希望對你能夠有所幫助

    50、問在電路中,為什么在 SCL、SDA、AS都串聯(lián)一個電阻,電阻的大小在電路中都會有什么影響?

    答:上拉是增加抭干擾能力的,一般取值Vcc/1mA~10K;串聯(lián)是阻尼用的,一般取33ohm~ 470ohm, 即當(dāng)www.EETchina.com 信號線上的脈沖頻率較高時將會從線的一端反射到另一端,這將可能影響數(shù)據(jù)及有EMI,加串一個電阻在線中間將可有效控制這種反射。

    51、品在做CE/FCC測試時,如果在200MHz時輻射偏高,超過可接受的范圍,應(yīng)該怎么消除,磁珠應(yīng)該怎么選擇,另外晶振倍頻部分的輻射應(yīng)該如何去消除。

    答:你談到的問題實在是太簡單,沒有辦法給與你一個非常準(zhǔn)確的答復(fù),不過根據(jù)我個人的經(jīng)驗,給點思考的方法。

    如果你能肯定是倍頻,則主要對產(chǎn)生倍頻的器件進行進行處理,這應(yīng)該是有目標(biāo)的,在處理是可以直接試一試,將產(chǎn)生倍頻的器件進行一個簡單的屏蔽(只需要用可樂罐做個屏蔽罩,關(guān)鍵是要注意接地。)在進行測試看看輻射值是否降低,如果降低則明確輻射的來源,在專門對其進行屏蔽處理。如果沒有變化,則應(yīng)重點考慮一下,露在外面的傳輸線,如果傳輸線能接地一定要接地,最好能采用屏蔽線試一試,看看有沒有變化,以確認(rèn)是否與傳輸線有關(guān)。最后就是箱體本身的屏蔽問題,這個問題比較復(fù)雜,而且成本較高,是在沒有辦法的情況才考慮解決的方式。這幾種方式都嘗試后,輻射值應(yīng)該會降低的。

    52、最近在寫一個2KW的吸塵器軟件,功能是實現(xiàn)了,但過不了EMC。請指點下,軟件上面采用哪種算法,可以過EMC! 功能簡述如下:
    1、軟起動和軟調(diào)速功能。(所謂軟起動也就是電機慢慢的加速,速度不會突變)
    2、可以調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速。
    3、是用可控硅控制電機的。控制方式是對正弦波斬波。
    在硬件方面,電路很簡單,硬件處理EMC就只一個0.1uF的安規(guī)電容

    答: 和硬件方面溝通,可能要多下功夫,單純軟件很難解決。

    53、DECODER中的DA的轉(zhuǎn)換頻率從芯片里面順電源和地輻射出來,為166M。我在電源上并了個1N ,或630P,或30P但都屢不掉。兩層板,電源回路很短,請給點建議,并分析下濾不掉的原因。

    答1:電源的質(zhì)量差(負(fù)載能力),DA應(yīng)該單獨用一個電源。

    答2:首先檢查輸出端接地是否良好,在將信號輸出端口串BEAD試試。

    答3:我認(rèn)為你可以將其地用100M磁珠損號166M高頻。

    54、 要做多路的溫度采集,用的是K型熱電偶,電源用電荷泵轉(zhuǎn)換模塊,信號調(diào)理部分想用AD620和OP07做二級放大,現(xiàn)在有幾個地方不太有把握,請做過的幫忙!
    一是電源,我現(xiàn)在用12v電瓶供電,用電荷泵轉(zhuǎn)換成+/-12v,這樣的電壓有一定的紋波,對信號的采集比較不利,是否該直接用電瓶電壓做成單電源的呢?
    二是熱電偶的兩個信號端是否按AD620的數(shù)據(jù)手冊上例子一樣直接輸入AD620的輸入端即可,我看手冊上還有EMI FILTER的部分,這部分對測量熱電偶的情況應(yīng)該怎么加進去呢?熱電偶的冷端是該接地還是接
    一個穩(wěn)定的電壓呢?
    三,因為我要求的溫度涉及到零下,因此AD620輸出后要分別經(jīng)過同相放大和反相放大再送入A/D端口,我打算用OP07制作二級濾波,一級是無限增益濾波電路,二級是同相放大2倍和反相放大2倍的濾波電路,不知道這樣可不可以?

    答:如你的熱電偶的冷端接地(許多設(shè)備熱電偶一端已接地),而且測溫零度以下,你最好還是用+/-電源。
    這是通常的做法。電源的紋波要好,但不一定正負(fù)對稱,你可再加穩(wěn)定的LDO實現(xiàn)。低頻濾波對結(jié)果很有影響,但一級濾波應(yīng)能滿足,EMI部分要看你的應(yīng)用環(huán)境。對多路測溫,你可將多路器放在放大之前以降低成本。多路器應(yīng)要差分輸入,熱電偶輸入導(dǎo)線也應(yīng)是熱電偶型的,挺貴的。

    55、電磁兼容的一些基本問題:認(rèn)證中經(jīng)常遇到的一些EMC問題。

    答:下面是總結(jié)出來的一些針對于電子產(chǎn)品中的部分問題。
    一般電子產(chǎn)品都最容易出的問題有:RE--輻射,CE--傳導(dǎo),ESD--靜電。
    通訊類電子產(chǎn)品不光包括以上三項:RE,CE,ESD,還有Surge--浪涌(雷擊,打雷)
    醫(yī)療器械最容易出現(xiàn)的問題是:ESD--靜電,EFT--瞬態(tài)脈沖抗干擾,CS--傳導(dǎo)抗干擾,RS--輻射抗干擾 針對于北方干燥地區(qū),產(chǎn)品的ESD--靜電要求要很高。
    針對于像四川和一些西南多雷地區(qū),EFT防雷要求要很高。

    56、請問怎樣才能去除IC中的電磁干擾?

    答:IC受到的電磁干擾,主要是來自靜電(ESD)。解決IC免受ESD干擾,一方面在布板時候要考慮ESD(以及EMI)的問題,另一方面要考慮增加器件進行ESD保護。目前有兩種器件:壓敏電阻(Varistor)和瞬態(tài)電壓抑制器TVS(Transient Voltage Suppressor)。前者由氧化鋅構(gòu)成,響應(yīng)速度相對慢,電壓抑制相對差,而且每受一次ESD沖擊,就會老化,直到失效。而TVS是半導(dǎo)體制成,響應(yīng)速度快,電壓抑制好,可以無限次使用。從成本角度看,壓敏電阻成本要比TVS低。

    57、電磁干擾現(xiàn)象表現(xiàn):尤其是GPS應(yīng)用在PMP這種產(chǎn)品,功能是MP4、MP3、FM調(diào)頻+GPS導(dǎo)航功能的手持車載兩用的GPS終端產(chǎn)品,手持車載兩用的GPS導(dǎo)航終端一定的有一個內(nèi)置GPS Antenna,這樣GPS Antenna與GPS終端產(chǎn)品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易產(chǎn)生電磁干擾,致使GPS Antenna的收星能力下降很多,幾乎沒辦法正常定位。不知道有沒有GPS設(shè)計開發(fā)者遇到過這樣的電磁干擾,然后采取有效的辦法解決這樣的電磁干擾,什么樣的解決辦法??

    答1:我覺得這個問題主要出在電路設(shè)計上,多半是電路的保護跟屏蔽做的不好,我現(xiàn)在的客戶已經(jīng)沒有這方面的困惑了,他們現(xiàn)在有兩部分電磁干擾現(xiàn)象,但基本都已經(jīng)解決/ bluetooth的電磁干擾,2 遙控器的電磁干擾,解決辦法:第1項我還沒找到答案,第2項增大遙控器的有效距離到5M。

    答2:各功能模塊在PCB上的分布很重要,在PCB Layer之前要根據(jù)電流大小,各部分晶體頻率,合理規(guī)劃,然后各部分接地非常重要,此為解決共電源和地的干擾。 根據(jù)實測,主要振蕩源之間的空間距離對輻射影響很大,稍遠離對干擾有明顯降低,如空間不允許,有必要對其做局部屏蔽,但前提是在PCB同一塊接地區(qū)內(nèi),然后對電源的出入口去耦,磁珠電容是不錯的選擇,藍牙及GPS可印板電感。電源 DC/DC的轉(zhuǎn)換頻率選擇也很重要,不要讓倍頻(多次諧波)與其他電路的頻率(特別是接受)重合,有些DC/DC頻率是固定的,加簡單的濾波電路就可以。同頻抑制是引起GPS接受和遙控接受靈敏度下降的主要原因。還有,接受電路的本振幅度要調(diào)的盡量小,否則會成為一個持續(xù)的干擾源。我們將藍牙,GPS接受,另一個2.4GHz收發(fā)器,433M遙控接收均繼承在一個盒子內(nèi),效果還不錯,GPS接收靈敏度很高。

    58、遇到一個單片機系統(tǒng)
    1. 主控芯片摩托羅拉的MC908JL3
    2. 8M陶瓷諧振
    3. 電源采用連接線接入
    現(xiàn)在是EMI中的傳導(dǎo)電壓在24M的位置單點超標(biāo)0.8dB。請各位指點有沒有什么好的方法抑制超標(biāo)。列入加磁環(huán)、加Y2電容等。再有這個頻率是傳導(dǎo)范圍還是輻射范圍?

    答:到底是EMI實驗中24M超標(biāo)還是做傳導(dǎo)時24M超標(biāo),如果是前者的話就是輻射超標(biāo),若是后者則傳導(dǎo)超標(biāo)。

    59、用雙向可控硅控制直流電機的調(diào)速,但電機會干擾電源影響過零檢則,造成不受控或速度妀變。請各位指教!

    答1: 出現(xiàn)這中現(xiàn)象的可能性有:1、電機屬于非阻性負(fù)載,所以電路中產(chǎn)生相位移動,導(dǎo)致控制不準(zhǔn);可以加電容過濾;2、一般雙向可控硅控制大功率或大電流負(fù)載,采用過零導(dǎo)通,而不是調(diào)相,可減少EMC的影響。

    答2:流移相調(diào)速很常用的,如果過零檢測的硬件部分沒問題的話,就要仔細(xì)改進軟件的處理方式了,在一個周期內(nèi)(50Hz 20mS)要處理兩次可控硅的導(dǎo)通,檢測到過零后的延遲輸出時間決定你的移相角度,

    60、請問那位大俠做過V.35、E1、G.703(64K)、繼電器接口的EMC設(shè)計?能否給點建議?
    主要要過下面幾個標(biāo)準(zhǔn):
    GB/T 17626.12(IEC61000-4-12)電磁兼容試驗和測量技術(shù) 振蕩波抗干擾度試驗
    GB/T17626.2(IEC61000-4-2)電磁兼容試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗干擾度試驗
    GB/T 17626.3(IEC61000-4-3)電磁兼容試驗和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗干擾度測試
    GB/T 17626.4(IEC61000-4-4)電磁兼容試驗和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗干擾度試驗
    GB/T 17626.5(IEC61000-4-5)電磁兼容試驗和測量技術(shù) 浪涌沖擊抗干擾度試驗GB/T 17626.6
    (IEC61000-4-6)電磁兼容試驗和測量技術(shù) 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗干擾度

    答:這些標(biāo)準(zhǔn)都是EMC測試的一些基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),還需要結(jié)合你的產(chǎn)品確定具體指標(biāo)。你的這些接口是通信接口,一般有標(biāo)準(zhǔn)電路。當(dāng)單板原理圖濾波設(shè)計、PCB的正確布局布線設(shè)計的時候,一般都可以通過測試,其他情況下需要增加EMC濾波、瞬態(tài)抑制器件,這需要結(jié)合具體接口分析。

    61、布線不能跨越分割電源之間的間隙,哪位大蝦可以給個詳細(xì)說明啊?

    答:如果一個電源層被分割成幾個不同的電源部分,如有3.3V、5V等的電源,信號線最好不要同時出現(xiàn)在不同的電源平面上,即布線不能跨越分割電源之間的間隙,否則會出現(xiàn)不必要的EMC問題,對地也一樣,布線也不能跨越分割地之間的間隙。

    62、現(xiàn)用單片機通過達林頓管、光藕控制一12V繼電器來控制交流接觸器的吸合,在吸合瞬間常導(dǎo)致單片機復(fù)位,通過示波器測復(fù)位腳,能檢測到有效復(fù)位信號(使用三腳的復(fù)位IC)。單片機使用5V供電,5V穩(wěn)壓管前后均已接1000uF電容,且用示波器檢測未發(fā)現(xiàn)電源波動。另外,如果繼電器空載(不接交流接觸器)則未發(fā)現(xiàn)復(fù)位現(xiàn)象。請問各位該如何解決?

    答1:可以在交流接觸器線圈兩端并聯(lián)一電阻和電容串聯(lián)的阻容吸收回路,電容的容量在0.01UF---0.47UF之間現(xiàn)在,耐壓最好高于線圈額定電壓的2-3倍,看這樣行不行?

    答2:這個應(yīng)該是交流接觸器動作時產(chǎn)生的EMC干擾所致。樓上朋友的阻容吸收是個不錯的解決辦法,同
    時也可以考慮在12V繼電器的輸出觸點并聯(lián)100P到47P的高壓電容試試。

    答3:在交流接觸器加RC吸收是有效的。但是你還的檢查你的電源回路,看看你的CPU電源走線是否太長,盡量在芯片的電源腳上并去偶電容,還有就是穩(wěn)壓部分也可以加LC吸收回路,盡可能的吸收來自電源的干擾。

    答4:先不帶負(fù)載看看是否有同樣現(xiàn)象出現(xiàn),分級判斷排出問題。可先不接光藕,再不接繼電器。如果不接光藕還是出現(xiàn)復(fù)位,查查硬件輸出端口是否和復(fù)位有短路,如果沒有復(fù)位,可以接光藕但不接繼電器。
    還出現(xiàn)復(fù)位可能的情況是地線太細(xì),復(fù)位腳的地離光藕太近而且遠離電源,光藕的限流電阻太小,導(dǎo)致地電位瞬時抬高。布線時CPU要遠離大電流的器件,地線采用星型單點接地。如果還是出現(xiàn)復(fù)位,就是繼電器線圈和馳點電弧或大負(fù)載的變化引起的電磁干擾。可采取屏蔽和消除觸點拉弧的一些方法來解決。多數(shù)情況是電源沒處理好,地線或+5V線過長過細(xì)。CPU位置不合理。

    63、交流濾波器與直流濾波是否可以互用?一般而言,交流線濾波器可以用在直流的場合,但是直流線濾波器絕對不能用在交流的場合,這是為什么?

    答:直流濾波器中使用的旁路電容是直流電容,用在交流條件下可能會發(fā)生過熱而損壞,如果直流電容的耐壓較低,還會被擊穿而損壞。即使不會發(fā)生這兩種情況,一般直流濾波器中的共模旁路電容的容量較大,用在交流的場合會發(fā)生過大的漏電流,違反安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

    64、在一個盒式設(shè)備中,比如以太網(wǎng)交換機或PC機,存在機殼地和電路地工作地,我發(fā)現(xiàn)有些設(shè)備將兩個地用電容連接,有些用0電阻連接,有些用鐵氧體連接,究竟哪一個對?

    答:我們一般使用102高壓瓷介電容。

    65、“機構(gòu)的防護”是指什么?是不是機殼的防護?

    答:是的,機殼要盡量嚴(yán)密,少用或不用導(dǎo)電材料,盡可能接地。

    66、請問產(chǎn)品全部采用金屬做為外殼(如鋁,不銹鋼等材質(zhì))對產(chǎn)品的ESD防護有何大的影響?應(yīng)怎樣處理較好?

    答:產(chǎn)品全部用金屬外殼,如果接地不良當(dāng)然不利于ESD的防護,但只要做好接地就不會有什么問題。至于如何接地就要看設(shè)備的具體情況了,如果是大型設(shè)備,可以通過設(shè)備直接接大地,效果當(dāng)然會很理想的。


    67、為什么頻譜分析儀不能觀測靜電放電等瞬態(tài)干擾?

    答:因為頻譜分析儀是一種窄帶掃頻接收機,它在某一時刻僅接收某個頻率范圍內(nèi)的能量。而靜電 放電等瞬態(tài)干擾是一種脈沖干擾,其頻譜范圍很寬,但時間很短,這樣頻譜分析儀在瞬態(tài)干擾發(fā)生 時觀察到的僅是其總能量的一小部分,不能反映實際的干擾情況。

    68、在現(xiàn)場進行電磁干擾問題診斷時,往往需要使用近場探頭和頻譜分析儀,怎樣用同軸電纜制作一 個簡易的近場探頭?

    答:將同軸電纜的外層(屏蔽層)剝開,使芯線暴露出來,將芯線繞成一個直徑1~2 厘米小環(huán)(1~3 匝),焊接在外層上。

    69、測量人體的生物磁信息是一種新的醫(yī)療診斷方法,這種生物磁的測量必須在磁場屏蔽室中進行,這個屏蔽室必須能屏蔽從靜磁場到1GHz 的交變電磁場,請?zhí)岢鲞@個屏蔽室的設(shè)計方案。

    答:首先考慮屏蔽材料的選擇問題,由于要屏蔽頻率很低的磁場,因此要使用高導(dǎo)磁率的材料,比 如坡莫合金。由于坡莫合金經(jīng)過加工后,導(dǎo)磁率會降低,必須進行熱處理。因此,屏蔽室要作成拼 裝式的,由板材拼裝而成。事先將各塊板材按照設(shè)計加工好,然后進行熱處理,運輸?shù)浆F(xiàn)場,十分 小心的進行安裝。每塊板材的結(jié)合處要重疊起來,以便形成連續(xù)的磁通路。這樣構(gòu)成的屏蔽室能夠 對低頻磁場有較好的屏蔽效能,但縫隙會產(chǎn)生高頻泄漏。為了彌補這個不足,在坡莫合金屏蔽室的 外層用鋁板焊接成第二層屏蔽,對高頻電磁場起到屏蔽作用。

    70、 設(shè)計屏蔽機箱時,根據(jù)哪些因素選擇屏蔽材料?

    答:從電磁屏蔽的角度考慮,主要要考慮所屏蔽的電場波的種類。對于電場波、平面波或頻率較高 的磁場波,一般金屬都可以滿足要求,對于低頻磁場波,要使用導(dǎo)磁率較高的材料。


    71、機箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影響以外,還受什么因素的影響?

    答:受兩個因素的影響,一是機箱上的導(dǎo)電不連續(xù)點,例如孔洞、縫隙等;另一個是穿過屏蔽箱的導(dǎo)線,如信號電纜、電源線等。

    72、屏蔽磁場輻射源時要注意什么問題?

    答:由于磁場波的波阻抗很低,因此反射損耗很小,而主要靠吸收損耗達到屏蔽的目的。因此要選 擇導(dǎo)磁率較高的屏蔽材料。另外,在做結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要使屏蔽層盡量遠離輻射源(以增加反射損耗), 盡量避免孔洞、縫隙等靠近輻射源。

    73、在設(shè)計屏蔽結(jié)構(gòu)時,有一個原則是:盡量使機箱內(nèi)的電纜遠離縫隙和孔洞,為什么?

    答:由于電纜近旁總是存在磁場,而磁場很容易從孔洞泄漏(與磁場的頻率無關(guān))。因此,當(dāng)電纜距離縫隙和孔洞很近時,就會發(fā)生磁場泄漏,降低總體屏蔽效能。

    74、為什么在很多情況下為了抑制噪聲信號我們都采用接地的方法,而不是接電源的方法?地和電源在多層PCB上面都是其中的一層,按照電壓零點相對性來說即使是電源層不是也可以作為電壓零點嗎?

    答1:接地也可以說接參考點,既然是參考點就要能起到參考作用。認(rèn)為是地,就是說起碼認(rèn)為這里是零,沒有任何阻抗(實際上是不是要看layout)。電源輸出阻抗如果是零的話,當(dāng)然也可以做參考點,也可以作為噪聲信號的旁路通道。

    答2:信號的地有幾種意思:
    1.絕對地——EARTH ,大地
    2.相對地——GROUND,參考地
    3.無地——有時為了減少干擾,信號的0/1,故意是彼此相對值,而不是與地相對值,即信號0并不取為地。比如CAN中的信號就如此。硬件設(shè)計的難點之一,就是如何解決好接地問題,從IC芯片,到一個大系統(tǒng)都如此。

    答3:用示波器探頭上的地線夾夾電源有可能會燒掉示波器噢。
    示波器探頭上的地線夾是與示波器電源線的地線相連的(如果不是隔離探頭的話)。用它夾電源會將電源直接對地短路。用不同探頭的地線夾夾在不同電位的點上也會短路的。
    所以推薦的做法是示波器電源通過一個隔離變壓器接入市電。或者象我們通常做的那樣,將示波器電源線上的地線腳拔掉,以絕后患。接地和隔離是我們在設(shè)計和測試中應(yīng)該時刻注意的問題。

    答4:雖然電源層和地層交流上都是電壓零點,但相對而言地層更干凈一點,所以通常是接地而不是電源。

    75、某個手持測試產(chǎn)品,可以電池供電,同時也可以采取外置適配器供電方式。適配器單獨帶負(fù)載輻射發(fā)射(RE)測試可以通過,手持產(chǎn)品在電池供電情況下輻射發(fā)射(RE)也可以通過,并且余量都比較大,但是在帶外置適配器的情況下,卻在160M頻率左右超標(biāo)較多,不能通過認(rèn)證。是何原因?怎么定位干擾源?
    耦合途徑?定位清楚如何解決?

    答:本身這個問題干擾源有兩個可能,適配器的開關(guān)頻率,手持測試產(chǎn)品本身的晶振以及內(nèi)部的開關(guān)電源頻率。單獨測試沒有超標(biāo),搭配測試超標(biāo)說明耦合途徑是產(chǎn)品的電源電纜。

    定位時可以有多個辦法:
    1、在電源輸出線纜(也就是產(chǎn)品電源輸入線)的兩端分別加磁環(huán)試驗,如果靠近適配器相對下降比較大,說明是適配器導(dǎo)致,否則原因就是由手持產(chǎn)品內(nèi)部干擾源導(dǎo)致;
    2、在手持產(chǎn)品的電源輸入接口共模電感采取頻譜儀測試看那一端干擾幅度大,如果是共模電感里側(cè)的干擾大,則說明是手持產(chǎn)品的干擾;
    3、如果懷疑外部適配器,干脆直接替換測試,如果沒有這個頻點,就說明是適配器問題。

    通過上面方法定位后發(fā)現(xiàn),確實是電源適配器問題。盡管開關(guān)電源頻率只有KHZ級別,但往往干擾能夠到幾十、幾百MHZ,同時電源適配器負(fù)載不同,空間輻射發(fā)射的測試結(jié)果也會不一樣。

    76、我們做的是一個手持設(shè)備,帶電池工作在做輻射發(fā)射測試時,在700M的點超標(biāo)。回來后我們把輻射源定位在了10M的有源晶振和dsp的內(nèi)部PLL電路上。首先我們改善了晶振的電源濾波電路,加上了10uf和0.1uf的電容,700M這個點有明顯的降低,但是800M點上卻上升較多。其次我們更換了直插的晶振為貼片的,以減小其扇出能力,改善效果不大。請問還有其他什么辦法可以改進嗎?晶振的濾波電路有什么特殊要求?

    答:從你描述情況看,本身源頭可能是10MHZ晶振,或內(nèi)部的10MHZ倍頻,對于700MHZ或800MHZ的高頻超標(biāo),有幾個方面可以處理:
    控,那么,EMC設(shè)計在前期才能真正落實,后期的產(chǎn)品出來的EMC指標(biāo)也才有保證! 這個問題當(dāng)然還是一
    個系統(tǒng)問題,涉及范圍比較廣,結(jié)構(gòu)、電源、硬件電路、PCB等方面。

    78、磁珠與電感有什么區(qū)別?高頻時磁珠怎么濾波?

    電感是用來控制PCB內(nèi)的EMI。對電感而言,它的感抗是和頻率成正比的。這可以由公式:XL = 2πfL來說明,XL是感抗(單位是Ω)。例如:一個理想的10 mH電感,在10 kHz時,感抗是628Ω;在100 MHz時,增加到6.2 MΩ。因此在100 MHz時,此電感可以視為開路(open circuit)。在100 MHz時,若讓一個訊號通過此電感,將會造成此訊號品質(zhì)的下降(這是從時域來觀察)。和電容一樣,此電感的電氣參數(shù) (線圈之間的寄生電容)限制了此電感只能在頻率1 MHz以下工作。

    問題是,在高頻時,若不能使用電感,那要使用什么呢?答案是,應(yīng)該使用「鐵粉珠(ferrite bead)」。
    鐵粉材料是鐵鎂或鐵鎳合金,這些材料具有高的導(dǎo)磁系數(shù)(permeability),在高頻和高阻抗下,電感內(nèi)線圈之間的電容值會最小。鐵粉珠通常只適用于高頻電路,因為在低頻時,它們基本上是保有電感的完整特性(包含有電阻和抗性分量),因此會造成線路上的些微損失。在高頻時,它基本上只具有抗性分量(jωL),并且抗性分量會隨著頻率上升而增加。實際上,鐵粉珠是射頻能量的高頻衰減器。

    其實,可以將鐵粉珠視為一個電阻并聯(lián)一個電感。在低頻時,電阻被電感「短路」,電流流往電感;在高頻時,電感的高感抗迫使電流流向電阻。

    本質(zhì)上,鐵粉珠是一種「耗散裝置(dissipative device)」,它會將高頻能量轉(zhuǎn)換成熱能。因此,在效能上,它只能被當(dāng)成電阻來解釋,而不是電感。

    79、筆記本電腦適配器的AC端GND和電腦內(nèi)部的GND(即機殼)是不是保持很低的壓差?他們之間的地有什么關(guān)系呢?適配器內(nèi)部是怎樣設(shè)計的呢?我們測電源諧波的時候諧波主要是適配器產(chǎn)生還是筆記本電腦本身產(chǎn)生的呢?

    答:理論上來講電腦機殼和適配器的GND都應(yīng)該是保護地,是沒有壓差,直接接大地的。AC適配器輸入的電壓基準(zhǔn)是零線,輸出是直流,與輸入隔離。輸出的電壓基準(zhǔn)是直流電源的負(fù)端。
    電腦適配器內(nèi)部一般是一個隔離的AC/DC電源,采用反激或正激式變換器。 你可以參考開關(guān)電源的書籍。
    開關(guān)模式的適配器肯定會產(chǎn)生諧波,電腦內(nèi)部筆者沒有研究不能妄言,但估計適配器的諧波應(yīng)該占一個很大的比例。你有興趣的話可以試試用線性電源帶筆記本電腦,看看諧波的情況,應(yīng)該有很大不同。

    80、通用電器和電子設(shè)備的地并不是earth如電子負(fù)載,在工作中為防止靜電經(jīng)常要帶靜電手環(huán)可是靜電手環(huán)要是接了earth之后在工作中就會經(jīng)常挨電。我測量過電子負(fù)載和地的電壓為交流,而且還不穩(wěn)定有100多伏。原因是什么?

    答:交流電壓一般來自電源濾波器對地的Y電容,耦合過來的,機殼接地就沒有了。一般對Y電容的大小是有要求的,為的就是防止地線接觸不好使機殼泄露出的電流過大造成人身傷害。

    81、EMC問題目前解決還處于外圍電路、PCB、以及結(jié)構(gòu)屏蔽解決,其實EMC問題本身還與芯片內(nèi)部的設(shè)計
    晶振處理:供電電源濾波,時鐘走線采取RC濾波,或用磁珠替代電阻濾波;
    另外如果能夠定位是單板走線對外輻射的話,可以針對對外輻射走線進行濾波,如磁珠、電容;
    由于超標(biāo)是高頻,很有可能是你的PCB單板地阻抗比較大,有較大地地環(huán)路,這個方面需要你查看PCB設(shè)計;
    另外如果你的設(shè)備是金屬殼,那可以從屏蔽角度看是否有屏蔽泄漏!
    如果是接口電纜對外輻射,可以對電纜接口進行濾波處理,具體措施針對不同接口有所不同。

    77、經(jīng)常設(shè)計時候沒有人提起EMC,或?qū)MC重視程度不夠;開模后或產(chǎn)品定型后有關(guān)EMC問題就出來了。怎么解決這個問題?

    答:這個問題在我們大多企業(yè)都會遇到,關(guān)鍵是企業(yè)沒有一套嚴(yán)格的EMC設(shè)計流程!大多工程師沒有EMC設(shè)計經(jīng)驗,導(dǎo)致工程師沒有把EMC設(shè)計理念融入到產(chǎn)品前期的研發(fā)過程中,這樣出現(xiàn)問題也就不足為怪了。
    我們建議企業(yè)首先需要培養(yǎng)工程師的EMC設(shè)計水平,同時提高他們的設(shè)計意識,另外更重要的是要建立一套EMC的設(shè)計流程與平臺,比如,需要有EMC設(shè)計的原理圖規(guī)范,并有設(shè)計檢查控制列表,有引導(dǎo),有監(jiān)互連布線有關(guān)。下面這個問題就是一例:我在做一SOC芯片的封裝設(shè)計,封裝形式是PBGA,面向的PCB有
    四層:
    signal-ground-power-signal。
    在進行封裝直球排布時我遇到一個問題:通常為了給信號有好的電流回流通路,減輕power/ground bounce,
    會在高速信號區(qū)域中按一定比例方式插入power/ground直球。我參考過intel的一些北橋或是memory control hub的封裝直球分布實例,在DDR信號(高速信號)區(qū)域有的實例插入了power和ground直球,有的實例只插入了ground直球。在我看來因為DDR信號接口采用SSTL_2規(guī)范,使用的是CMOS輸出電路,應(yīng)該power和ground bounce都存在的,需要在DDR區(qū)域插入等比例的power和ground直球。所以對于只插入了ground直球的實例我不是很理解。
    我查了一些資料,有一篇文章這么說:
    most return current for a transmission line travels on the nearest reference plane regardless of the direction of current on the trace. It matters not whether the signal transitions from high-to-low or low-to-high, the return current travels on the nearest reference plane.
    按照文章的意思,似乎噪聲電流不在乎通過power plane或是ground plane流走。為什么會這樣呢?

    答1:1、對于高頻信號最終都是要回流到地!所以在芯片電源管腳已經(jīng)足夠解決供電問題情況下優(yōu)先考慮布置地管腳(直球)。
    2、對于現(xiàn)在資料一般認(rèn)為地平面與電源平面對于高速信號是一樣的前提是電源平面到地平面的阻抗足夠小,但現(xiàn)在一般單板的還做不到電源平面到地平面阻抗足夠小(這是現(xiàn)在電源完整性研究內(nèi)容),而且本身電源平面本身阻抗有時也比較大,因此在布線時還是優(yōu)先考慮地平面回流。

    答2: 因為高頻信號電流總是尋找電感最小回路返回信號源,信號頻率越高電流回路耦合越緊密。一般50~100kHz以上信號就開始體現(xiàn)此特性。GND或POWER疊層相對信號線的瞬態(tài)阻抗為串聯(lián)形式,敷銅層離信號線越遠瞬態(tài)阻抗越大,因此高頻回路電流只會選擇最近敷銅層(鏡像面)作為回路流回驅(qū)動源。如果信號換層,回路電流在信號線換層過孔處從GND和POWER敷銅平面間電容流過,且在兩個層內(nèi)表面擴散,該阻抗造成的信號返回壓降稱為地彈(GROUD BOUNCE)。

    82、有的電阻標(biāo)值為 0歐姆,這種電阻起什么作用呢?

    答: 1\在電路中沒有任何功能,只是在PCB上為了調(diào)試方便或兼容設(shè)計等原因。
    2\可以做跳線用,如果某段線路不用,直接不貼該電阻即可(不影響外觀)
    3\在匹配電路參數(shù)不確定的時候,以0歐姆代替,實際調(diào)試的時候,確定參數(shù),再以具體數(shù)值的元件代替。
    4\想測某部分電路的耗電流的時候,可以去掉0ohm電阻,接上電流表,這樣方便測耗電流。
    5\在布線時,如果實在布不過去了,也可以加一個0歐的電阻
    6\在高頻信號下,充當(dāng)電感或電容。(與外部電路特性有關(guān))電感用,主要是解決EMC問題。如地與地,電源和IC Pin間
    7\單點接地(指保護接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨立系統(tǒng)。)
    8\熔絲作用
    *模擬地和數(shù)字地單點接地*
    只要是地,最終都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是"浮地",存在壓差,容易積累電荷,造
    成靜電。地是參考0電位,所有電壓都是參考地得出的,地的標(biāo)準(zhǔn)要一致,故各種地應(yīng)短接在一起。人們
    認(rèn)為大地能夠吸收所有電荷,始終維持穩(wěn)定,是最終的地參考點。雖然有些板子沒有接大地,但發(fā)電廠是
    接大地的,板子上的電源最終還是會返回發(fā)電廠入地。如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連,會導(dǎo)致互
    相干擾。不短接又不妥,理由如上有四種方法解決此問題:

    1、用磁珠連接;
    2、用電容連接;
    3、用電感連接;
    4、用0歐姆電阻連接。
    磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用,使用時需要預(yù)先估計噪點頻率,以便選用適當(dāng)型號。對于頻率不確定或無法預(yù)知的情況,磁珠不合。
    電容隔直通交,造成浮地。
    電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定。
    0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗),這點比磁珠強。
    *跨接時用于電流回路*
    當(dāng)分割電地平面后,造成信號最短回流路徑斷裂,此時,信號回路不得不繞道,形成很大的環(huán)路面積,電場和磁場的影響就變強了,容易干擾/被干擾。在分割區(qū)上跨接0歐電阻,可以提供較短的回流路徑,減小干擾。
    *配置電路*
    一般,產(chǎn)品上不要出現(xiàn)跳線和撥碼開關(guān)。有時用戶會亂動設(shè)置,易引起誤會,為了減少維護費用,應(yīng)用0歐電阻代替跳線等焊在板子上。
    空置跳線在高頻時相當(dāng)于天線,用貼片電阻效果好。
    *其他用途*
    布線時跨線
    調(diào)試/測試用
    臨時取代其他貼片器件
    作為溫度補償器件

    更多時候是出于EMC對策的需要。另外,0歐姆電阻比過孔的寄生電感小,而且過孔還會影響地平面(因為要挖孔)。

    83、D類功放在PCB布線時應(yīng)注意那些?

    答:在D類功放板中,PCB走線及表現(xiàn)出EMI特性的金屬都應(yīng)該盡可能短,包括從電源輸出部分到D類放大器輸出部分及從電源到揚聲器間的金屬連線。另一個長期困擾D類放大器的問題是它們對電源的性能極為敏感。由于放大器輸出端總是對電源線路的其中之一進行直接開關(guān)控制,電源端的任何變化或波動就會體現(xiàn)在輸出信號端,并表現(xiàn)為噪聲或失真,因此D類放大器不僅僅是在DC部分需要具有良好負(fù)載限制、干凈、低噪聲的供電電流,在整個音頻帶內(nèi)都需要這樣的電源信號。這樣,電源部分晶體管的工作也變得同樣重要。

    D類放大器中,高頻脈沖中輸出部分由電源電流來提供動力,同時,為了在放大器輸出端產(chǎn)生精確的方波脈沖,供電電壓必須保持穩(wěn)定,其波動與噪聲是嚴(yán)格禁止的,在這里,存儲電容成為關(guān)鍵的元件。首先,為了保持供電電壓的穩(wěn)定,存儲電容需要保持足夠的電荷。第二,由于任何寄生電阻或干擾的影響都會從電源電容迅速地傳遞到輸出端,必須使用Low-ESR(Effective Series Resistance)電容。PCB金屬走線中的寄生電阻是相當(dāng)不利于電源穩(wěn)定的,應(yīng)該在盡可能靠近輸出部分的位置放置存儲電容使寄生電阻最小化。
    電源供電的需求可以通過引入一個短時延遲(小于1μs)來緩解。這個延遲設(shè)置在立體聲中單個的輸出端或多通道系統(tǒng)之間。這樣的延遲對于人耳來說是極為短暫的,以致于無法感覺出來。由于每個輸出端的MOSFETs在不同時間進行開關(guān)動作,相當(dāng)于在同一時間內(nèi)減少了開關(guān)晶體管。這種技術(shù)常被稱為“PWM相位”技術(shù),并應(yīng)用于許多D類IC設(shè)計中。

    84、我現(xiàn)在遇到一個問題:USB手持設(shè)備在插拔耳嘜時導(dǎo)致系統(tǒng)死鎖。用示波器測量耳嘜座各管腳的波形發(fā)現(xiàn)有瞬時沖擊電壓,懷疑是ESD或FTB干擾產(chǎn)生。當(dāng)USB線使用屏蔽線時就不會出現(xiàn)該種情況,另外如果PC接地完好的話也不會出現(xiàn)這種情況,現(xiàn)在關(guān)鍵是不使用屏蔽線且要滿足各種可能情況時,還有什么辦法可以使用?另在地線上加上一電感后地線上的干擾明顯減小,現(xiàn)問題是音頻線路上應(yīng)加什么才不會導(dǎo)致死機且音頻信號不受影響?

    答1:在耳嘜座各管腳與加一個電容到地,應(yīng)該可以消除尖鋒脈沖。

    答2:原理非常簡單。模擬信息突然消失,造成干擾。如果沒有良好的接地,你這種現(xiàn)象就非常容易發(fā)生。

    解決辦法,提供吸收放電的電路。最的辦法就是對地加電容。但這也會影響音質(zhì)。在電容選擇上要注意,應(yīng)該是兩個電容反向?qū)印?

    85、《DL/T645-1997多功能電能表通信規(guī)約》對RS-485標(biāo)準(zhǔn)電氣接口性能規(guī)范,要求驅(qū)動與接受端靜電放電(ESD)±15KV(人體模式) 。誰能告訴我(人體模式)的實驗方法是怎么做的,人體模式與空氣放電有哪些區(qū)別呢?

    答1:機器放在一個絕緣的木板上,木板有近10cm厚,對方用了一個靜電槍,對著一塊金屬板打6KV,而金屬板平面是平行被測機器的顯示控制部分,打6KV,還要拿靜電槍對著機器外殼的金屬部分打8KV,每隔一秒打一次。靜電槍分尖頭和模擬手指狀的圓頭。

    答2:空氣放電:使用鈍頭放電頭,8KV,距離備測物約1cm遠尋找放電點(金屬/塑料混合外殼,如果塑料外殼則貼近尋找),如果有放電點,這進行每秒一次,每極性20次放電,每測試點一共40次放電。
    接觸放電:使用尖頭放電頭,在被測物表面尋找金屬體進行接觸放電,如果金屬外殼面積比較大,則選定均勻的多點進行分別測試,同樣是每秒一次,每極性20次放電,每測試點一共40次放電。在2種測試中,要求機器運處于正常運作狀態(tài),如果放電過程中發(fā)生故障,故障分為3級:

    1,停止放電,可以自動恢復(fù)正常
    2,停止放電,人工干擾操作情況下能夠恢復(fù)正常
    3,永久損壞
    應(yīng)該說,一般商用標(biāo)準(zhǔn),1是可以接受的。


    四、EMC專用名詞大全

    回到頂部


    本標(biāo)準(zhǔn)等同采用國際電工委員會(IEC)《 國際電工辭匯》(IEV) 第161章(1990年版)。
    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了常用電磁兼容術(shù)語的定義。
    本標(biāo)準(zhǔn)適用于編寫有關(guān)電磁的各類標(biāo)準(zhǔn)及其它技術(shù)文獻。
    本標(biāo)準(zhǔn)由 IEC TCI(術(shù)語)161工作組負(fù)責(zé),并會同 IEC TC77(包括網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的電氣設(shè)備問的電磁兼容)
    以及CISPR(國際無線電干擾特別委員會)制定。
    本標(biāo)準(zhǔn)系國際電工辭匯(IEV)第161章,代替IEC出版物50(902) (1973)。

    1基本概念

    1.1電磁環(huán)境 electromagnetic environment
    存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和。
    1.2電磁噪聲 electromagnetic noise
    一種明顯不傳送信息的時變電磁現(xiàn)象,它可能與有用信號疊加或組合。
    1.3無用信號 unwanted signal,undesired signal
    可能損害有用信號接收的信號。
    1.4干擾信號 interfering signal
    損害有用信號接收的信號。
    1.5電磁騷擾 electromagnetic disturbance
    任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對有生命或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。
    注:電磁騷擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒介自身的變化。
    1.6電磁干擾 electromagnetic interference(EMI)
    電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸信道或系統(tǒng)性能的下降。
    1.7電磁兼容性 electromagnetic compatibility(EMC)
    設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。
    1.8(電磁)發(fā)射(electromagnet1c)em1ss1on
    從源向外發(fā)出電磁能的現(xiàn)象。
    1.9(無線電通信中的)發(fā)射 emission(in radiocommunication)
    由無線電發(fā)射臺產(chǎn)生并向外發(fā)出無線電波或信號的現(xiàn)象。
    1.10(電磁)輻射(electromagnetic) radiation
    a.能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象。

    www. china.com b.能量以電磁波形式在空間傳播。
    注: “電磁輻射”一詞的含義有時也可引申,將電磁感應(yīng)現(xiàn)象也包括在內(nèi)。
    1.11無線電環(huán)境 radio environment
    國家技術(shù)監(jiān)督局 19 9 5- 0 8- 2 5批準(zhǔn) 19 9 6- 0 3- 01實施
    a.無線電頻率范圍內(nèi)的電磁環(huán)境。
    b.在給定場所內(nèi)所有處于工作狀態(tài)的無線電發(fā)射機產(chǎn)生的電磁場總和。
    1.12無線電(頻率)噪聲 radio (frequency) noise
    具有無線電頻率分量的電磁噪聲。
    1.13無線電(頻率)騷擾 radio (frequency) disturbance
    具有無線電頻率分量的電磁騷擾。
    1.14無線電頻率干擾 radio frequency interference (RFI)
    由無線電騷擾引起的有用信號接收性能的下降。
    1.15系統(tǒng)間干擾 inter-system interference
    由其它系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁騷擾對一個系統(tǒng)造成的電磁干擾。
    1.16系統(tǒng)內(nèi)干擾 intra-system interference
    系統(tǒng)中出現(xiàn)的由本系統(tǒng)內(nèi)部電磁騷擾引起的電磁干擾。
    1.17 自然噪聲 natural noise
    來源于自然現(xiàn)象而非人工裝置產(chǎn)生的電磁噪聲。
    1.18 人為噪聲 man-made noise
    來源于人工裝置的電磁噪聲。
    1.19(性能)降低 degradation (of performance)
    裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能與正常性能的非期望偏離。
    1.20(對騷擾的)抗擾性 immunity (to a disturbance)
    裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運行性能的能力。
    1.21(電磁)敏感性(electromagnetic) susceptibility
    在存在電磁騷擾的情況下,裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。
    注:敏感性高,抗擾性低。

    2騷擾波形

    2.1瞬態(tài)(的) transient (adjective and noun)
    在兩相鄰穩(wěn)定狀態(tài)之間變化的物理量或物理現(xiàn)象,其變化時間小于所關(guān)注的時間尺度。
    2.2脈沖Pulse
    在短時間內(nèi)突變,隨后又迅速返回其初始值的物理量。
    2.3沖激脈沖 impulse
    針對某給定用途,近似于一單位脈沖或狄拉克函數(shù)的脈沖。
    2.4尖峰脈沖 spike
    持續(xù)時間較短的單向脈沖。
    2. 5(脈沖的)上升時間 rise time (of a pluse)

    脈沖瞬時值首次從給定下限值匕升到給定上限值所經(jīng)歷的時間。
    注:除特別指明外,下限值及上限值分別定為脈沖幅值的10%和90%。
    2.6上升率 rate of rise
    一個量在規(guī)定數(shù)值范圍內(nèi),即從峰值的10%到90%,隨時間變化的平均速率。
    2.7 猝發(fā)(脈沖或振蕩) burst (of pluses or oscillations)
    一串?dāng)?shù)量有限的清晰脈沖或一個持續(xù)時間有限的振蕩。
    2. 8脈沖噪聲 impulsive noise
    在特定設(shè)備上出現(xiàn)的、表現(xiàn)為一連串清晰脈沖或瞬態(tài)的噪聲
    2. 9脈沖騷擾 impulsive disturbance
    在某一特定裝置或設(shè)備上出現(xiàn)的、表現(xiàn)為一連串清晰脈沖或瞬態(tài)的電磁騷擾。
    2. 10連續(xù)噪聲 continuous noise
    對一個特定設(shè)備的效應(yīng)不能分解為一串能清晰可辨的效應(yīng)的噪聲。
    2. 11連續(xù)騷擾 continuous disturbance
    對一個特定設(shè)備的效應(yīng)不能分解為一串能清晰可辨的效應(yīng)的電磁騷擾。
    2. 12準(zhǔn)脈沖噪聲 quasi-impulsive noise
    等效于脈沖噪聲與連續(xù)噪聲的疊加的噪聲。
    2. 13非連續(xù)干擾discontinuous Interference
    出現(xiàn)于被無干擾間歇隔開的一定時間間隔內(nèi)的電磁干擾。
    2. 14隨機噪聲 radom noise
    給定瞬間值不可預(yù)測的噪聲。
    2. 15喀嚦聲 Click
    用規(guī)定方法測量時,其持續(xù)時間不超過某一規(guī)定值的電磁騷擾。
    2. 16喀嚦聲率 click rate
    單位時間(通常為每分鐘)超過某一規(guī)定電平的喀嚦聲數(shù)。
    2. 17基波(分量) fundamental (component)
    一個周期量的博里葉級數(shù)的一次分量。
    2. 18諧波(分量) harmonic (component)
    一個周期量的傅里葉級數(shù)中次數(shù)高于1的分量。
    2. 19諧波次數(shù) harmonic number
    諧波頻率與基波頻率的整數(shù)比。
    注:諧波次數(shù)又稱諧波階數(shù)(harmonic order)。
    2. 20第n次諧波比 nth harmonic ratio
    第n次諧波均方根值與基波均方根值之比。
    2. 21諧波含量 harmonic content
    從一交變量中減去其基波分量后所得到的量。
    2. 22基波系數(shù) fundamental factor
    基波分量與其所屬交變量之間的均方很值之比。
    2. 23(總)諧波系數(shù)(total) harmonic factor
    諧波含量與其所屬交變量之間的均方根值之比。

    2. 24脈動 pulsating
    用來表述具有非零平均值的周期量。
    2. 25交流分量 alternating component
    從脈動量中去掉直流分量后所得到的量。
    注:交流分量有時又稱紋波含量(ripple content)。
    2. 26紋波峰值系數(shù) peak-ripple factor
    脈動量紋波峰谷間差值與直流分量絕對值之比。
    2. 27紋波均方根系數(shù) r. m. s-ripple factor
    脈動量紋波含量的均方很值與直流分量的絕對值之比。

    3干擾控制

    3. 1(時變量的)電平 level (of a time varying quantity)
    用規(guī)定方式在規(guī)定時間間隔內(nèi)求得的諸如功率或場參數(shù)等時變量的平均值或加權(quán)值。
    注:電平可用對數(shù)來表示,例如相對于某一參考值的分貝數(shù)。
    3.2電源騷擾 mains-borne disturbance
    經(jīng)由供電電源線傳輸?shù)窖b置上的電磁騷擾。
    3. 3電源抗擾性 mains immunity
    對電源騷擾的抗擾性。
    3. 4電源去耦系數(shù) mains decoupling factor
    施加在電源某一規(guī)定位置上的電壓與施加在裝置規(guī)定輸入端且對裝置產(chǎn)生同樣騷擾效應(yīng)的電壓值之
    比。
    3. 5機殼輻射 cabinet radiation
    由設(shè)備外殼產(chǎn)生的輻射,不包括所接天線電纜產(chǎn)生的輻射。
    3. 6內(nèi)部抗擾性 internal immunity
    裝置、設(shè)備或系統(tǒng)在其常規(guī)輸入端或天線處存在電磁騷擾時能正常工作而無性能降低的能力。
    3. 7外部抗擾性 external immunity
    裝置、設(shè)備或系統(tǒng)在電磁騷擾經(jīng)由除常規(guī)輸入端或天線以外的途徑侵入的情況下,能正常工作而無性
    能降低的能力。
    3. 8騷擾限值(允許值) limit of disturbance
    對應(yīng)于規(guī)定測量方法的最大電磁騷擾允許電平。
    3. 9干擾限值(允許值) limit of interference
    電磁騷擾使裝置、設(shè)備或系統(tǒng)最大允許的性能降低。
    3. 10(電磁)兼容電平(electromagnetic) compatibility level
    預(yù)期加在工作于指定條件的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)上的規(guī)定的最大電磁騷擾電平。
    注:實際上電磁兼容電平并非絕對最大值,而可能以小概率超出。
    3. 11(騷擾源的)發(fā)射電平 emission level (of a disturbance source)
    用規(guī)定方法測得的由特定裝置、設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)射的某給定充磁騷擾電平。
    3. 12(來自騷擾源的)發(fā)射限值 emission limit (from a disturbing source)

    規(guī)定的電磁騷擾源的最大發(fā)射電平。
    3. 13發(fā)射裕量 emission margin
    裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容電平與發(fā)射限值之間的差值。
    3. 14抗擾性電平 immunity level
    將某給定電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其仍能正常工作并保持所需性能等級時的最大騷擾
    電平。
    3. 15抗擾性限值 immunity limit
    規(guī)定的最小抗擾性電平。
    3. 16抗擾性裕量 immunity margin
    裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾性限值與電磁兼容電平之間的差值。
    3. 17(電磁)兼容裕量(electromagnetic) compatibility margin
    裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾性電平與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值。
    3. 18耦合系數(shù) coupling factor
    給定電路中,電磁量(通常是電壓或電流)從一個規(guī)定位置耦合到另一規(guī)定位置,目標(biāo)位置與源位置
    相應(yīng)電磁量之比即為耦合系數(shù)。
    3. 19 耦合路徑 Coupling path
    部分或全部電磁能量從規(guī)定源傳輸?shù)搅硪浑娐坊蜓b置所經(jīng)由的路徑。
    3. 20地耦合干擾 earth-coupled interference,ground-coupled interference
    電磁騷擾從一電路通過公共地或地口路耦合到另一電路從而引起的電磁干擾。
    3. 21接地電感器 earthing inductor,grounding inductor
    與設(shè)備的接地導(dǎo)體串聯(lián)的電感器。
    3. 22騷擾抑制 disturbance suppression
    削弱或消除電磁騷擾的措施。
    3. 23干擾抑制 interference suppression
    削弱或消除電磁干擾的措施。
    3. 24抑制器 suppressor,suppression component
    專門設(shè)計用來抑制騷擾的器件。
    3. 25屏蔽 screen
    用來減少場向指定區(qū)域穿透的措施。
    3.26電磁屏蔽 electromagnetic screen
    用導(dǎo)電材料減少交變電磁場向指定區(qū)域穿透的屏蔽。

    4測量

    4·1騷擾電壓 disturbance voltage
    在規(guī)定條件下測得的兩分離導(dǎo)體上兩點間由電磁騷擾引起的電壓。
    4·2騷擾場強 disturbance field strength
    在規(guī)定條件下測得的給定位置上由電磁騷擾產(chǎn)生的場強。
    4·3騷擾功率 disturbance power

    在規(guī)定條件下測得的電磁騷擾功率。
    4.4參考阻抗 reference impedance
    用來計算或測量設(shè)備所產(chǎn)生的電磁騷擾的、具有規(guī)定量值的阻抗。
    4.5人工電源網(wǎng)絡(luò) artificial mains network
    串接在被試設(shè)備電源進線處的網(wǎng)絡(luò)。它在給定頻率范圍內(nèi),為騷擾電壓的測量提供規(guī)定的負(fù)載阻抗,
    并使被試設(shè)備與電源相互隔離。
    注:人工電源網(wǎng)絡(luò)又稱線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(line impedance stabilization network (LlSN))。
    4.6 △形網(wǎng)絡(luò) delta network
    能夠分別測量單相電路中共模及差模電壓的人工電源網(wǎng)絡(luò)。
    4.7 v形網(wǎng)絡(luò) V-network
    能夠分別測量每個導(dǎo)體對地電壓的人工電源網(wǎng)絡(luò)。
    注;V形網(wǎng)絡(luò)可設(shè)計成用于任意導(dǎo)體數(shù)的網(wǎng)絡(luò)。
    4.8差模電壓 differential mode voltage
    一組規(guī)定的帶電導(dǎo)體中任意兩根之間的電壓。使差模電壓又稱對稱電壓(symmetrical voltage)。
    4.9共模電壓 common mode voltage
    每個導(dǎo)體與規(guī)定參考點(通常是地或機殼)之間的相電壓的平均值。
    4.10共模轉(zhuǎn)換 common mode conversion
    由共模電壓產(chǎn)生差模電壓的過程。
    4.11對稱端子電壓 symmetrical terminal voltage
    用△形網(wǎng)絡(luò)測得的規(guī)定端子上的差模電壓。
    4.12不對稱端子電壓 asymmetrical terminal voltage
    用△形網(wǎng)絡(luò)測得的規(guī)定端子上的共模電壓。
    4.13 V端子電壓 V-terminal voltage
    用V形網(wǎng)絡(luò)測得的電源線與地之間的端子電壓。
    4.14(屏蔽電路的)轉(zhuǎn)移阻抗 transfer impedance (of a screened circuit)
    屏蔽電路中兩規(guī)定點之間的電壓與屏蔽體指定橫斷面上的電流之比。
    4.15(同軸線的)表面轉(zhuǎn)移阻抗 surface transfer impedance (of a coaxial line)
    同軸線內(nèi)導(dǎo)體單位長度L的感應(yīng)電壓與同軸線外表面上的電流之比。
    4.16(裝置在給定方向上的)有效輻射功率 effective radiated Power (of any device in a given
    direction)
    在給定方向的任一規(guī)定距離上,為產(chǎn)生與給定裝置相同的輻射功率通量密度而必須在無損耗參考天線
    輸入端皎加的功率。
    注:如不注明,無損耗參考天線系指半波偶極子。
    4.17(檢波器的)充電時間常數(shù) electrical charge time constant (of a detector)
    檢波器輸人端突然加上一設(shè)計頻率的正弦電壓后,其輸出端電壓達到穩(wěn)態(tài)值的(1—1/e)所需的時間。
    4.18(檢波器的)放電時間常數(shù) eletrical discharge time constant (of a detector)
    從突然切除正弦輸入電壓到檢波器輸出電壓降至初始值的 1/e所需的時間。
    4.19(指示儀表的)機械時間常數(shù) mechanical time constant (of an indicating instrument)
    測量儀指示器的自由振蕩周期與2xxxx之比。

    注:自由振蕩的特征是無阻尼運動。
    4.20(接收機的)過載系數(shù) overload factor (of a receiver)
    正弦輸入信號最大幅值與指示儀表滿刻度偏轉(zhuǎn)時輸入幅值之比,對應(yīng)于這一最大輸入信號,接收機檢
    波器前電路的幅/幅特性偏離線性應(yīng)不超過 l dB。
    4.21準(zhǔn)峰值檢波器 quasi-peak detector
    具有規(guī)定的電氣時間常數(shù)的檢波器。當(dāng)施加規(guī)則的重復(fù)等幅脈沖時,其輸出電壓是脈沖峰值的分?jǐn)?shù),
    并且此分?jǐn)?shù)隨脈沖重復(fù)率增加趨向于1。
    4.22準(zhǔn)峰值電壓表 quasi-peak voltmeter
    準(zhǔn)峰值檢波器與具有規(guī)定機械時間常數(shù)的指示儀表的組合。
    4.23(準(zhǔn)峰值電壓表的)脈沖響應(yīng)特性 Pulse response characteristic (of a quasi-peak voltmeter)
    準(zhǔn)峰值電壓表的指示值與規(guī)則重復(fù)等幅脈沖的重復(fù)率之間的關(guān)系。
    4.24峰值檢波器 peak detector
    輸出電壓為所施加信號峰值的檢波器。
    4.25均方很值檢波器 root-mean-square detector
    輸出電壓為所施加信號均方根值的檢波器。
    4.26平均值檢波器 average detector
    輸出電壓為所加信號包絡(luò)平均值的檢波器。
    注:平均值必須在規(guī)定的時間間隔內(nèi)求取。
    4.27模擬手 artificial hand
    模擬常規(guī)工作條件下,手持電器與地之間的人體阻抗的電網(wǎng)絡(luò)。
    4.28(輻射)測試場地(radiation) test site
    在規(guī)定條件下能滿足對被試裝置的電磁發(fā)射進行正確測量的場地。
    4.29(四分之一波長)阻塞濾波器 stop (quarter-wave) filter
    圍繞導(dǎo)體設(shè)置的可移動的同軸可調(diào)諧機構(gòu),用來限制導(dǎo)體在給定頻率的輻射長度。
    4.30吸收鉗 absorbing clamp
    能沿著設(shè)備或類似裝置的電源線移動的測量裝置,用來獲取設(shè)備或裝置的無線電頻率的最大輻射功率。
    4.31帶狀線 stripline
    由兩塊平行板構(gòu)成的帶匹配終端的傳輸線,電磁波在其間以橫電磁波模式傳輸,從而產(chǎn)生供測試使用
    的電磁場。
    4.32橫電磁波室 TEM cell
    一個封閉系統(tǒng),通常為矩形同軸線,電磁波在其中以橫電磁波模式傳輸,從而產(chǎn)生供測試使用的規(guī)定
    的電磁場。
    4.33模擬燈 dummy lamp
    一種模擬熒光燈無線電頻率阻抗的裝置,它可替代照明裝置中的熒光燈以便對照明裝置的插入損耗進
    行測量。
    4.34平衡一不平衡轉(zhuǎn)換器 balun
    用來將不平衡電壓與平衡電壓相互轉(zhuǎn)換的裝置。
    4.35電流探頭 current Probe
    在不斷開導(dǎo)體并且不對相應(yīng)電路引入顯著阻抗的情況下,測量導(dǎo)體電流的裝置。

    4.36 接地(參考)平面 ground(reference)Plane
    一塊導(dǎo)電平面,其電位用作公共參考電位。

    5設(shè)備分類

    5.1 工科醫(yī)(經(jīng)認(rèn)可的設(shè)備) ISM (qualifier)
    按工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療、家用或類似用途的要求而設(shè)計,用以產(chǎn)生并在局部使用無線電頻率能量的設(shè)備
    或裝置。不包括用于通信領(lǐng)域的設(shè)備。
    注:①工科醫(yī)為“工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療”的縮寫。
    ②對于某些組織來說,不包括信息技術(shù)設(shè)備。
    5.2無線電頻率加熱裝置 radio frequency heating apparatus
    利用無線電頻率能量產(chǎn)生加熱效應(yīng)的工科醫(yī)設(shè)備。
    5.3工科醫(yī)頻段 ISM frequency band
    分配給工科醫(yī)設(shè)備的頻段。
    5.4信息技術(shù)設(shè)備 information technology equipment (ITE)
    用于以下目的的設(shè)備:
    (1)接收來自外部源的數(shù)據(jù)(例如通過鍵盤或數(shù)據(jù)線輸入);
    (2)對接收到的數(shù)據(jù)進行某些處理(如計算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、記錄、建機分類、存貯和傳送);
    (3)提供數(shù)據(jù)輸出(或送至另一設(shè)備或再現(xiàn)數(shù)據(jù)與圖像)。
    注:這個定義包括那些主要產(chǎn)生各種周期性二進制電氣或電子脈沖波形,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能的單元
    或系統(tǒng):諸如文字處理、電子計算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、記錄、建檔、分類、存貯、恢復(fù)及傳遞,以及用圖像再現(xiàn)
    數(shù)據(jù)等。

    6接收機與發(fā)射機

    6· 1(發(fā)射臺的)雜散發(fā)射 spurious emission( of a transmitting station)
    必要帶寬外的單個或多個頻點上的發(fā)射。可以減小其電平而不影響相應(yīng)的信息傳輸。雜散發(fā)射包括諧
    波發(fā)射、寄生發(fā)射、互調(diào)產(chǎn)物及變頻產(chǎn)物。帶外發(fā)射除外。
    6.2帶外發(fā)射 out of band emission
    由調(diào)制過程引起的緊靠必要帶寬的單個或多個帶外頻率點上的發(fā)射。雜散發(fā)射除外。
    6.3信騷比 Signal-to-disturbance ratio
    規(guī)定條件下測得的有用信號電平與電磁騷擾電平之間的比值。
    注:在表示“信騷比”這一概念時不應(yīng)使用“信(號)干(擾)比”這一術(shù)語。
    6.4信噪比 signal-to-noise ratio
    規(guī)定條件下測得的有用信號電平與電磁噪聲電平之間的比值。
    6.5保護率 protection ratio
    裝置或設(shè)備達到規(guī)定性能所需的最小信騷比。
    6.6雜散響應(yīng)頻率 spurious response frequency
    在某一給定設(shè)備上會產(chǎn)生不應(yīng)有響應(yīng)的電磁騷擾頻率。

    注:對于一個調(diào)諧到頻率f0的接收機來說,由下列公式可知有許多雜散響應(yīng)頻率

    式中:fs——雜散響應(yīng)頻率;
    fl——本振頻率;
    fi——中頻;
    m、n、h為整數(shù)。
    6.7雜散響應(yīng)抑制比 spurious response rejection ratio
    在某一設(shè)備上產(chǎn)生規(guī)定輸出功率的某一具有雜散響應(yīng)頻率的信號電平與產(chǎn)生同樣輸出的有用信號電平
    之比。
    6.8寄生振蕩 parasitic oscillation
    設(shè)備產(chǎn)生的無用振蕩。其頻率與工作頻率無關(guān),與那些跟產(chǎn)生所需振蕩相關(guān)的頻率也無關(guān)。
    6.9(設(shè)備的)帶寬 band width (of a device)
    設(shè)備或傳輸通道的給定特性偏離其參考值不超過某一規(guī)定值或比率時的頻帶寬度。
    注:這個給定的特性可以是幅/頻特性、相/頻特性或時延/頻率特性。
    6.10(發(fā)射或信號的)帶寬 band width (of an emission or signal)
    任一帶外頻譜分量的電平都不超過參考電平的某一規(guī)定百分比的頻帶寬度。
    6.11寬帶發(fā)射 broadband emission
    帶寬大于某一特定測量設(shè)備或接收機帶寬的發(fā)射。
    6.12寬帶設(shè)備 broadband device
    帶寬足以接受和處理特定發(fā)射的所有頻譜分量的設(shè)備。
    6.13窄帶發(fā)射 narrowband emission
    帶寬小于特定測量設(shè)備或接收機帶寬的發(fā)射。
    6.14窄帶設(shè)備 narrowband device
    帶寬只能滿足接受和處理某一特定發(fā)射的部分頻譜分量的設(shè)備。
    6·15選擇性selectivity
    接收機分辨給定的有用信號與無用信號的能力或這一能力的度量。
    6·16有效選擇性effective selectivity
    在規(guī)定的特殊條件下,例如接收機輸入電路過載時的選擇性。
    6.17鄰頻道選擇性 adjacent channel selectivity
    用與頻道間隔相等的信號間隔所測得的選擇性。
    6.18靈敏度降低 desensitization
    由于無用信號引起的接收機有用輸出的減小。
    6.19交調(diào) crossmodulation
    非線性設(shè)備、電網(wǎng)絡(luò)或傳播媒介中信號的相互作用所產(chǎn)生的無用信號對有用信號的調(diào)制。
    6.20互調(diào) intermodulation
    發(fā)生在非線性的器件或傳播媒介中的過程。由此一個或多個輸入信號的頻譜分量相互作用,產(chǎn)生出新的分量,它們的頻率等于各輸入信號分量頻率的整倍數(shù)的線性組合。
    注:互調(diào)可以是由單個非正弦輸入信號或多個正弦或非正弦信號作用于同一或不同輸入端引起的。
    6.21 21.中頻抑制比 intermediate frequency rejection ratio

    接收機中使用的任一中頻頻率上的規(guī)定信號電平與產(chǎn)生同樣輸出功率的有用信號電平之比。
    6.21.22鏡頻抑制比 image rejection ratio
    接收機鏡頻頻率上的規(guī)定信號電平與產(chǎn)生同樣輸出功率的調(diào)諧頻率的(有用)信號電平之比。
    6.21.23單信號法 single-signal method
    在沒有有用信號的情況下測量接收機對無用信號響應(yīng)的方法。
    6.21.24雙信號法 two-signal method
    在存在有用信號的情況下確定接收機對無用信號響應(yīng)的測量方法。
    注:用這種方法時,對每種被測接收機都必須規(guī)定詳細(xì)的測試方法和采用的標(biāo)準(zhǔn)。

    7功率控制及供電網(wǎng)絡(luò)阻抗

    7· 1輸入功率控制 input power control
    對設(shè)備、機器或系統(tǒng)的輸入功率進行控制以獲得所需的性能。
    7·2輸出功率控制 output power control
    對設(shè)備、機器或系統(tǒng)的輸出功率進行控制以獲得所需的性能。
    7·3周期性通/斷開關(guān)控制 cyclic on/off swithing control
    重復(fù)地接通和斷開設(shè)備電源的功率控制。
    7·4(控制系統(tǒng)的)程序 Program (of a control system)
    完成規(guī)定操作所需的一組命令和信息信號。
    7· 5(按半周的)多周控制 multicycle control (by half-cycles)
    改變電流導(dǎo)通半周數(shù)與截止半周數(shù)之比的過程。
    注:例如不同導(dǎo)通時間和截止時間組合可以改變供給受供設(shè)備的平均功率。
    7·6同步多周控制 synchronous multicycle control
    導(dǎo)通的開始和結(jié)束時間與線路電壓瞬時值同步的多周控制。
    7·7 猝發(fā)導(dǎo)通控制 burst firing control
    一種同步多周控制,它的開始時刻與電壓零點同步而電流流通時間為完整半周期的整數(shù)倍。
    注:猝發(fā)導(dǎo)通控制用于電阻性負(fù)載。
    7·8廣義相位控制 generalized phase control
    在供電電壓的一周或半周內(nèi),改變一次或數(shù)次電流導(dǎo)通時間間隔的過程。
    7.9相位控制 phase control
    在供電電壓的一周或半周內(nèi)改變電流導(dǎo)通起始點的過程,在這一過程中,當(dāng)電流過零點或其附近時導(dǎo)通即中止。
    注:相位控制是廣義相位控制的一個特例。
    7·10延遲角 delay angle
    電流導(dǎo)通起始點被相位控制所延遲的相位角。
    注:延遲角可以是固定的或者可變的,正半周與負(fù)半周的延遲角也不必相同。
    7·11(單相)對稱控制 symmetrical control (single phase)
    由設(shè)計成在交流電壓或電流的正負(fù)半周按同樣方式工作的裝置所進行的控制。
    注:以輸入源的正負(fù)半周相同為基礎(chǔ):

    如果正負(fù)半周的電流波形相同,廣義相位控制即為對稱控制。如果在每個導(dǎo)運周期內(nèi)正負(fù)半局?jǐn)?shù)相等,多
    局控制即為對稱控制。
    7·12(單相)不對稱控制 asymmetrical control (single phase)
    由設(shè)計成在交流電壓或電流的正負(fù)半周按不同方式工作的裝置所進行的控制。
    注:①如果電流的正負(fù)半周波形不同,廣義相位控制即為不對稱控制。
    ②如果每個導(dǎo)通周期內(nèi)正負(fù)半周數(shù)不相等,多周控制即為不對稱控制。
    7.13周期 cycle
    以給定的順序重復(fù)出現(xiàn)的一個現(xiàn)象或一組(物理)量所通過的全部狀態(tài)或量值范圍。
    7.14工作周期 cycle of operation
    可人為或自動重復(fù)的一系列運行。
    7.15公共耦合點Point of common coupling (PCC)
    公共供電網(wǎng)絡(luò)中電氣上與特定用戶裝置距離最近的點,在這一點上可以接上或者已經(jīng)接上了其它用戶
    裝置。
    7.16供電系統(tǒng)阻抗 supply system impedance
    從公共耦合點看進去的供電系統(tǒng)的阻抗。
    7.17供電連接阻抗 service connection impedance
    從公共耦合點到計量點用戶側(cè)之間的連接阻抗。
    7.18設(shè)備接線阻抗 installation wiring impedance
    計量點用戶側(cè)與一特定接線端之間的接線阻抗。
    7.19設(shè)備阻抗 appliance impedance
    從設(shè)備電源線遠端看進去的設(shè)備輸出阻抗。

    8電壓變化與閃爍

    8.1電壓變化 voltage change
    在一定但非規(guī)定的時間間隔內(nèi)電壓均方很值或峰值在兩個相鄰電平問的持續(xù)變動。
    8.2相對電壓變化 relative voltage change
    電壓變化的幅值與額定電壓值之比。
    8.3電壓變化持續(xù)時間 duration of a voltage change
    電壓由初值增大或減小至終值所經(jīng)歷的時間間隔。
    8.4電壓變化時間間隔 voltage change interval
    從一個電壓變化的起始點到另一個電壓變化的起始點所經(jīng)歷的時間間隔。
    8.5電壓波動 voltage fluctuation
    一連串的電壓變化或電壓包絡(luò)的周期性變化。
    8.6電壓波動波形 voltage fluctuation waveform
    作為時間函數(shù)的峰值電壓包絡(luò)。
    8.7電壓波動幅度 magnitude of a voltage fluctation
    電壓波動期間,均方很值或峰值電壓的最大值與最小值之差。
    8.8電壓變化發(fā)生率 rate of occurence of voltage changes

    單位時間內(nèi)電壓變化出現(xiàn)的次數(shù)。
    8.9電壓不平衡 voltage unbalance, voltage imbalance
    多相系統(tǒng)中的一種狀態(tài),在這種狀態(tài)下,相電壓均方很值或鄰相之間的相角不相等。
    8.10電壓瞬時跌落 voltage dip
    電氣系統(tǒng)某一點的電壓突然下降,經(jīng)歷幾周到數(shù)秒的短暫持續(xù)期后又恢復(fù)正常。
    8.11電壓浪涌 voltage surge.
    沿線路或電路傳播的瞬態(tài)電壓波。其特征是電壓快速上升后緩慢下降。
    8.12轉(zhuǎn)換缺口 commutation notch
    由于變換器的換向動作而出現(xiàn)在交流電壓上的持續(xù)時間遠小于交流電周期的電壓變化。
    8.13閃爍 flicker
    亮度或頻譜分布隨時間變化的光刺激所引起的不穩(wěn)定的視覺效果。
    8.14 閃爍計 flickermeter
    用來測量閃爍量值的儀表。
    8.15 閃爍感覺閾值 threshold of flicker Perceptibility
    引起確定的抽樣人群閃爍感覺的亮度或頻譜分布的最小波動值。
    8.16閃爍應(yīng)激性閾值 threshold of flicker irritability
    對確定的抽樣人群不會引起不適感覺的亮度或頻譜分布的最大波動值。
    8.17視覺停閃頻率 fusion frequency
    刺激視覺的交變頻率,在一組給定條件下,高于這一頻率的閃爍是感覺不到的。
    注:視覺停間頻率亦稱臨界閃爍頻率(critical flicker frequency)。

    五、產(chǎn)品內(nèi)部的EMC設(shè)計技巧

    回到頂部


    目前電子器材用于各類電子設(shè)備和系統(tǒng)仍然以印制電路板為主要裝配方式。實踐證明,即使電路原理圖設(shè)計正確,印制電路板設(shè)計不當(dāng),也會對電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如,如果印制板兩條細(xì)平行線靠得很近,則會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端形成反射噪聲。因此,在設(shè)計印制電路板的時候,注意采用正確的方法。

    A、地線設(shè)計

    在電子設(shè)備中,接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來使用,可解決大部分干擾問題。電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機殼地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和模擬地等。在地線設(shè)計中應(yīng)注意以下幾點:

    1.正確選擇單點接地與多點接地
    在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHZ,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而應(yīng)采用一點接地。當(dāng)信號工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應(yīng)盡量降低地線阻抗,應(yīng)采用就近多點接地。當(dāng)工作頻率在1~10MHz時,如果采用一點接地,其地線長度不應(yīng)超過
    波長的1/20,否則應(yīng)采用多點接地法。

    2.將數(shù)字電路與模擬電路分開
    電路板上既有高速邏輯電路,又有線性電路,應(yīng)使它們盡量分開,而兩者的地線不要相混,分別與電源端
    地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。

    3.盡量加粗接地線
    若接地線很細(xì),接地電位則隨電流的變化而變化,致使電子設(shè)備的定時信號電平不穩(wěn),抗噪聲性能變壞。
    因此應(yīng)將接地線盡量加粗,使它能通過三位于印制電路板的允許電流。如有可能,接地線的寬度應(yīng)大于3mm。

    4.將接地線構(gòu)成閉環(huán)路
    設(shè)計只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時,將接地線做成閉環(huán)路可以明顯的提高抗噪聲能力。其原因在于:印制電路板上有很多集成電路組件,尤其遇有耗電多的組件時,因受接地線粗細(xì)的限制,會在地結(jié)上產(chǎn)生較大的電位差,引起抗噪聲能力下降,若將接地結(jié)構(gòu)成環(huán)路,則會縮小電位差值,提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。

    B、電磁兼容性設(shè)計

    電磁兼容性是指電子設(shè)備在各種電磁環(huán)境中仍能夠協(xié)調(diào)、有效地進行工作的能力。電磁兼容性設(shè)計的目的是使電子設(shè)備既能抑制各種外來的干擾,使電子設(shè)備在特定的電磁環(huán)境中能夠正常工作,同時又能減少電子設(shè)備本身對其它電子設(shè)備的電磁干擾。

    1.選擇合理的導(dǎo)線寬度
    由于瞬變電流在印制線條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導(dǎo)線的電感成分造成的,因此應(yīng)盡量減小印制導(dǎo)線的電感量。印制導(dǎo)線的電感量與其長度成正比,與其寬度成反比,因而短而精的導(dǎo)線對抑制干擾是有利的。時鐘引線、行驅(qū)動器或總線驅(qū)動器的信號線常常載有大的瞬變電流,印制導(dǎo)線要盡可能地短。對于分立組件電路,印制導(dǎo)線寬度在1.5mm左右時,即可完全滿足要求;對于集成電路,印制導(dǎo)線寬度可在0.2~1.0mm之間選擇。

    2.采用正確的布線策略
    采用平等走線可以減少導(dǎo)線電感,但導(dǎo)線之間的互感和分布電容增加,如果布局允許,最好采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu),具體做法是印制板的一面橫向布線,另一面縱向布線,然后在交叉孔處用金屬化孔相連。
    為了抑制印制板導(dǎo)線之間的串?dāng)_,在設(shè)計布線時應(yīng)盡量避免長距離的平等走線。

    C、去耦電容配置

    直流電源回路中,負(fù)載的變化會引起電源噪聲。例如在數(shù)字電路中,當(dāng)電路從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時,就會在電源線上產(chǎn)生一個很大的尖峰電流,形成瞬變的噪聲電壓。配置去耦電容可以抑制因負(fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲,是印制電路板的可靠性設(shè)計的一種常規(guī)做法,配置原則如下:

    ●電源輸入端跨接一個10~100UF電解電容器,如果印制電路板的位置允許,采用100UF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。

    ●為每個集成電路芯片配置一個0.01uF的陶瓷電容器。如遇到印制電路板空間小而裝不下時,可每4~10個芯片配置一個1~10uF鉭電解電容器,這種器件的高頻阻抗特別小,在500kHz~20MHz范圍內(nèi)阻抗小于1Ω,而且漏電流很小(0.5uA以下)。

    ●對于噪聲能力弱、關(guān)斷時電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲型器件,應(yīng)在芯片的電源線(Vcc)和地線(GND)間直接接入去耦電容。

    ●去耦電容的引線不能過長,特別是高頻旁路電容不能帶引線。

    D、印制電路板的尺寸與器件的布置

    印制電路板大小要適中,過大時印制線條長,阻抗增加,不僅抗噪聲能力下降,成本也高;過小,則散熱不好,同時易受臨近線條干擾。

    在器件布置方面與其它邏輯電路一樣,應(yīng)把相互有關(guān)的器件盡量放得靠近些,這樣可以獲得較好的抗噪聲效果。時鐘發(fā)生器、晶振和CPU的時鐘輸入端都易產(chǎn)生噪聲,要相互靠近些。易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應(yīng)盡量遠離邏輯電路,如有可能,應(yīng)另做電路板,這一點十分重要。

    E、散熱設(shè)計

    從有利于散熱的角度出發(fā),印制版最好是直立安裝,板與板之間的距離一般不應(yīng)小于2cm,而且器件在印制版上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則:

    ·對于采用自由對流空氣冷卻的設(shè)備,最好是將集成電路(或其它器件)按縱長方式排列;對于采用強制空氣冷卻的設(shè)備,最好是將集成電路(或其它器件)按橫長方式排。

    ·同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。

    ·在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時對其它器件溫度的影響。

    ·對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域(如設(shè)備的底部),千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方,多個器件最好是在水平面上交錯布局。

    ·設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設(shè)計時要研究空氣流動路徑,合理配置器件或印制電路板。空氣流動時總是趨向于阻力小的地方流動,所以在印制電路板上配置器件時,要避免在某個區(qū)域留有較大的空域。

    六、電磁干擾的屏蔽方法

    電磁兼容(EMC)是指“一種器件、設(shè)備或系統(tǒng)的性能,它可以使其在自身環(huán)境下正常工作并且同時不會對此環(huán)境中任何其他設(shè)備產(chǎn)生強烈電磁干擾(IEEE C63.12-1987)。”對于無線收發(fā)設(shè)備來說,采用非連續(xù)頻譜可部分實現(xiàn)EMC性能,但是很多有關(guān)的例子也表明EMC并不總是能夠做到。例如在筆記本電腦和測試設(shè)備之間、打印機和臺式電腦之間以及蜂窩電話和醫(yī)療儀器之間等都具有高頻干擾,我們把這種干擾稱為電磁
    干擾(EMI)。
    1、EMC問題來源
    所有電器和電子設(shè)備工作時都會有間歇或連續(xù)性電壓電流變化,有時變化速率還相當(dāng)快,這樣會導(dǎo)致在不同頻率內(nèi)或一個頻帶間產(chǎn)生電磁能量,而相應(yīng)的電路則會將這種能量發(fā)射到周圍的環(huán)境中。
    EMI有兩條途徑離開或進入一個電路:輻射和傳導(dǎo)。信號輻射是通過外殼的縫、槽、開孔或其他缺口泄漏出去;而信號傳導(dǎo)則通過耦合到電源、信號和控制線上離開外殼,在開放的空間中自由輻射,從而產(chǎn)生干擾。
    很多EMI抑制都采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結(jié)合的方式來實現(xiàn),大多數(shù)時候下面這些簡單原則可以有助于實現(xiàn)EMI屏蔽:從源頭處降低干擾;通過屏蔽、過濾或接地將干擾產(chǎn)生電路隔離以及增強敏感電路的抗干擾能力等。EMI抑制性、隔離性和低敏感性應(yīng)該作為所有電路設(shè)計人員的目標(biāo),這些性能在設(shè)計階段的早期就應(yīng)完成。
    對設(shè)計工程師而言,采用屏蔽材料是一種有效降低EMI的方法。如今已有多種外殼屏蔽材料得到廣泛使用,從金屬罐、薄金屬片和箔帶到在導(dǎo)電織物或卷帶上噴射涂層及鍍層(如導(dǎo)電漆及鋅線噴涂等)。無論是金屬還是涂有導(dǎo)電層的塑料,一旦設(shè)計人員確定作為外殼材料之后,就可著手開始選擇襯墊。
    2、金屬屏蔽效率
    可用屏蔽效率(SE)對屏蔽罩的適用性進行評估,其單位是分貝,計算公式為 SEdB=A+R+B
    其中 A:吸收損耗(dB) R:反射損耗(dB) B:校正因子(dB)(適用于薄屏蔽罩內(nèi)存在多個反射的情況) 一個簡單的屏蔽罩會使所產(chǎn)生的電磁場強度降至最初的十分之一,即SE等于20dB;而有些場合可能會要求將場強降至為最初的十萬分之一,即SE要等于100dB。
    吸收損耗是指電磁波穿過屏蔽罩時能量損耗的數(shù)量,吸收損耗計算式為
    AdB=1.314(f×σ×μ)1/2×t
    其中 f:頻率(MHz) μ:銅的導(dǎo)磁率 σ:銅的導(dǎo)電率 t:屏蔽罩厚度
    反射損耗(近場)的大小取決于電磁波產(chǎn)生源的性質(zhì)以及與波源的距離。對于桿狀或直線形發(fā)射天線而言,離波源越近波阻越高,然后隨著與波源距離的增加而下降,但平面波阻則無變化(恒為377)。
    相反,如果波源是一個小型線圈,則此時將以磁場為主,離波源越近波阻越低。波阻隨著與波源距離的增加而增加,但當(dāng)距離超過波長的六分之一時,波阻不再變化,恒定在377處。
    反射損耗隨波阻與屏蔽阻抗的比率變化,因此它不僅取決于波的類型,而且取決于屏蔽罩與波源之間的距離。這種情況適用于小型帶屏蔽的設(shè)備。
    近場反射損耗可按下式計算
    R(電)dB=321.8-(20×lg r)-(30×lg f)-[10×lg(μ/σ)] R(磁)dB=14.6+(20×lg r)+(10×lg f)+[10×
    lg(μ/σ)]
    其中 r:波源與屏蔽之間的距離。
    SE算式最后一項是校正因子B,其計算公式為
    B=20lg[-exp(-2t/σ)]
    此式僅適用于近磁場環(huán)境并且吸收損耗小于10dB的情況。由于屏蔽物吸收效率不高,其內(nèi)部的再反射會使穿過屏蔽層另一面的能量增加,所以校正因子是個負(fù)數(shù),表示屏蔽效率的下降情況。
    3、EMI抑制策略
    只有如金屬和鐵之類導(dǎo)磁率高的材料才能在極低頻率下達到較高屏蔽效率。這些材料的導(dǎo)磁率會隨著頻率增加而降低,另外如果初始磁場較強也會使導(dǎo)磁率降低,還有就是采用機械方法將屏蔽罩作成規(guī)定形狀同樣會降低導(dǎo)磁率。綜上所述,選擇用于屏蔽的高導(dǎo)磁性材料非常復(fù)雜,通常要向EMI屏蔽材料供應(yīng)商以及有關(guān)咨詢機構(gòu)尋求解決方案。
    在高頻電場下,采用薄層金屬作為外殼或內(nèi)襯材料可達到良好的屏蔽效果,但條件是屏蔽必須連續(xù),并將敏感部分完全遮蓋住,沒有缺口或縫隙(形成一個法拉第籠)。然而在實際中要制造一個無接縫及缺口的屏蔽罩是不可能的,由于屏蔽罩要分成多個部分進行制作,因此就會有縫隙需要接合,另外通常還得在屏蔽罩上打孔以便安裝與插卡或裝配組件的連線。
    設(shè)計屏蔽罩的困難在于制造過程中不可避免會產(chǎn)生孔隙,而且設(shè)備運行過程中還會需要用到這些孔隙。制造、面板連線、通風(fēng)口、外部監(jiān)測窗口以及面板安裝組件等都需要在屏蔽罩上打孔,從而大大降低了屏蔽性能。盡管溝槽和縫隙不可避免,但在屏蔽設(shè)計中對與電路工作頻率波長有關(guān)的溝槽長度作仔細(xì)考慮是很有好處的。
    任一頻率電磁波的波長為: 波長(λ)=光速(C)/頻率(Hz)
    當(dāng)縫隙長度為波長(截止頻率)的一半時,RF波開始以20dB/10倍頻(1/10截止頻率)或6dB/8倍頻(1/2截止頻率)的速率衰減。通常RF發(fā)射頻率越高衰減越嚴(yán)重,因為它的波長越短。當(dāng)涉及到最高頻率時,必須要考慮可能會出現(xiàn)的任何諧波,不過實際上只需考慮一次及二次諧波即可。
    一旦知道了屏蔽罩內(nèi)RF輻射的頻率及強度,就可計算出屏蔽罩的最大允許縫隙和溝槽。例如如果需要對1GHz(波長為300mm)的輻射衰減26dB,則150mm的縫隙將會開始產(chǎn)生衰減,因此當(dāng)存在小于150mm的縫隙時,1GHz輻射就會被衰減。所以對1GHz頻率來講,若需要衰減20dB,則縫隙應(yīng)小于15 mm(150mm的1/10),需要衰減26dB時,縫隙應(yīng)小于7.5 mm(15mm的1/2以上),需要衰減32dB時,縫隙應(yīng)小于3.75 mm(7.5mm的1/2以上)。
    可采用合適的導(dǎo)電襯墊使縫隙大小限定在規(guī)定尺寸內(nèi),從而實現(xiàn)這種衰減效果。
    定在規(guī)定尺寸內(nèi),從而實現(xiàn)這種衰減效果。

    4、屏蔽設(shè)計難點
    由于接縫會導(dǎo)致屏蔽罩導(dǎo)通率下降,因此屏蔽效率也會降低。要注意低于截止頻率的輻射其衰減只取決于縫隙的長度直徑比,例如長度直徑比為3時可獲得100dB的衰減。在需要穿孔時,可利用厚屏蔽罩上面小孔的波導(dǎo)特性;另一種實現(xiàn)較高長度直徑比的方法是附加一個小型金屬屏蔽物,如一個大小合適的襯墊。
    上述原理及其在多縫情況下的推廣構(gòu)成多孔屏蔽罩設(shè)計基礎(chǔ)。
    多孔薄型屏蔽層:多孔的例子很多,比如薄金屬片上的通風(fēng)孔等等,當(dāng)各孔間距較近時設(shè)計上必須要仔細(xì)考慮。下面是此類情況下屏蔽效率計算公式
    SE=[20lg (fc/o/σ)]-10lg n 其中 fc/o:截止頻率 n:孔洞數(shù)目
    注意此公式僅適用于孔間距小于孔直徑的情況,也可用于計算金屬編織網(wǎng)的相關(guān)屏蔽效率。

    接縫和接點:電焊、銅焊或錫焊是薄片之間進行永久性固定的常用方式,接合部位金屬表面必須清理干凈,以使接合處能完全用導(dǎo)電的金屬填滿。不建議用螺釘或鉚釘進行固定,因為緊固件之間接合處的低阻接觸狀態(tài)不容易長久保持。
    導(dǎo)電襯墊的作用是減少接縫或接合處的槽、孔或縫隙,使RF輻射不會散發(fā)出去。EMI襯墊是一種導(dǎo)電介質(zhì),用于填補屏蔽罩內(nèi)的空隙并提供連續(xù)低阻抗接點。通常EMI襯墊可在兩個導(dǎo)體之間提供一種靈活的連接,
    使一個導(dǎo)體上的電流傳至另一導(dǎo)體。
    封孔EMI襯墊的選用可參照以下性能參數(shù): ·特定頻率范圍的屏蔽效率 ·安裝方法和密封強度 ·與外罩
    電流兼容性以及對外部環(huán)境的抗腐蝕能力。 ·工作溫度范圍 ·成本
    大多數(shù)商用襯墊都具有足夠的屏蔽性能以使設(shè)備滿足EMC標(biāo)準(zhǔn),關(guān)鍵是在屏蔽罩內(nèi)正確地對墊片進行設(shè)計。
    墊片系統(tǒng):一個需要考慮的重要因素是壓縮,壓縮能在襯墊和墊片之間產(chǎn)生較高導(dǎo)電率。襯墊和墊片之間導(dǎo)電性太差會降低屏蔽效率,另外接合處如果少了一塊則會出現(xiàn)細(xì)縫而形成槽狀天線,其輻射波長比縫隙長度小約4倍。
    確保導(dǎo)通性首先要保證墊片表面平滑、干凈并經(jīng)過必要處理以具有良好導(dǎo)電性,這些表面在接合之前必須先遮住;另外屏蔽襯墊材料對這種墊片具有持續(xù)良好的粘合性也非常重要。導(dǎo)電襯墊的可壓縮特性可以彌補墊片的任何不規(guī)則情況。
    所有襯墊都有一個有效工作最小接觸電阻,設(shè)計人員可以加大對襯墊的壓縮力度以降低多個襯墊的接觸電阻,當(dāng)然這將增加密封強度,會使屏蔽罩變得更為彎曲。大多數(shù)襯墊在壓縮到原來厚度的30%至70%時效果比較好。因此在建議的最小接觸面范圍內(nèi),兩個相向凹點之間的壓力應(yīng)足以確保襯墊和墊片之間具有良好的導(dǎo)電性。
    另一方面,對襯墊的壓力不應(yīng)大到使襯墊處于非正常壓縮狀態(tài),因為此時會導(dǎo)致襯墊接觸失效,并可能產(chǎn)生電磁泄漏。與墊片分離的要求對于將襯墊壓縮控制在制造商建議范圍非常重要,這種設(shè)計需要確保墊片具有足夠的硬度,以免在墊片緊固件之間產(chǎn)生較大彎曲。在某些情況下,可能需要另外一些緊固件以防止外殼結(jié)構(gòu)彎曲。
    壓縮性也是轉(zhuǎn)動接合處的一個重要特性,如在門或插板等位置。若襯墊易于壓縮,那么屏蔽性能會隨著門的每次轉(zhuǎn)動而下降,此時襯墊需要更高的壓縮力才能達到與新襯墊相同的屏蔽性能。在大多數(shù)情況下這不太可能做得到,因此需要一個長期EMI解決方案。
    如果屏蔽罩或墊片由涂有導(dǎo)電層的塑料制成,則添加一個EMI襯墊不會產(chǎn)生太多問題,但是設(shè)計人員必須考慮很多襯墊在導(dǎo)電表面上都會有磨損,通常金屬襯墊的鍍層表面更易磨損。隨著時間增長這種磨損會降低襯墊接合處的屏蔽效率,并給后面的制造商帶來麻煩。

    如果屏蔽罩或墊片結(jié)構(gòu)是金屬的,那么在噴涂拋光材料之前可加一個襯墊把墊片表面包住,只需用導(dǎo)電膜和卷帶即可。若在接合墊片的兩邊都使用卷帶,則可用機械固件對EMI襯墊進行緊固,例如帶有塑料鉚釘或壓敏粘結(jié)劑(PSA)的“C型”襯墊。襯墊安裝在墊片的一邊,以完成對EMI的屏蔽。
    5、襯墊及附件
    目前可用的屏蔽和襯墊產(chǎn)品非常多,包括鈹-銅接頭、金屬網(wǎng)線(帶彈性內(nèi)芯或不帶)、嵌入橡膠中的金屬網(wǎng)和定向線、導(dǎo)電橡膠以及具有金屬鍍層的聚氨酯泡沫襯墊等。大多數(shù)屏蔽材料制造商都可提供各種襯墊能達到的SE估計值,但要記住SE是個相對數(shù)值,還取決于孔隙、襯墊尺寸、襯墊壓縮比以及材料成分等。
    襯墊有多種形狀,可用于各種特定應(yīng)用,包括有磨損、滑動以及帶鉸鏈的場合。目前許多襯墊帶有粘膠或在襯墊上面就有固定裝置,如擠壓插入、管腳插入或倒鉤裝置等。
    各類襯墊中,涂層泡沫襯墊是最新也是市面上用途最廣的產(chǎn)品之一。這類襯墊可做成多種形狀,厚度大于0.5mm,也可減少厚度以滿足UL燃燒及環(huán)境密封標(biāo)準(zhǔn)。還有另一種新型襯墊即環(huán)境/EMI混合襯墊,有了它就可以無需再使用單獨的密封材料,從而降低屏蔽罩成本和復(fù)雜程度。這些襯墊的外部覆層對紫外線穩(wěn)定,可防潮、防風(fēng)、防清洗溶劑,內(nèi)部涂層則進行金屬化處理并具有較高導(dǎo)電性。最近的另外一項革新是在EMI襯墊上裝了一個塑料夾,同傳統(tǒng)壓制型金屬襯墊相比,它的重量較輕,裝配時間短,而且成本更低,因此更具市場吸引力。
    6、結(jié)論
    設(shè)備一般都需要進行屏蔽,這是因為結(jié)構(gòu)本身存在一些槽和縫隙。所需屏蔽可通過一些基本原則確定,但是理論與現(xiàn)實之間還是有差別。例如在計算某個頻率下襯墊的大小和間距時還必須考慮信號的強度,如同在一個設(shè)備中使用了多個處理器時的情形。表面處理及墊片設(shè)計是保持長期屏蔽以實現(xiàn)EMC性能的關(guān)鍵因
    素。

    七、電磁兼容(EMC)設(shè)計如何融入產(chǎn)品研發(fā)流程

    回到頂部

    1、業(yè)界面臨挑戰(zhàn)

    如何使自己的產(chǎn)品滿足相應(yīng)市場中電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)要求,從而快速低成本的取得相關(guān)認(rèn)證,順利的進入目標(biāo)市場?這是每一個向國際化轉(zhuǎn)型公司研發(fā)都會面臨的問題與困惑,各個企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)部門面臨著巨大挑戰(zhàn)。

    根據(jù)我們對業(yè)界大多電子企業(yè)的了解,目前企業(yè)在EMC設(shè)計方面的現(xiàn)狀是:“三個沒有”――產(chǎn)品工程師沒有掌握EMC設(shè)計方法、企業(yè)沒有產(chǎn)品EMC設(shè)計流程、企業(yè)沒有具體明確EMC責(zé)任人。主要表現(xiàn)在:


    由于國內(nèi)研發(fā)工程師大多沒有接受系統(tǒng)的全面的EMC培訓(xùn)經(jīng)歷,更沒有電磁兼容產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗!遇到產(chǎn)品EMC設(shè)計問題不知如何解決?所以我們經(jīng)常看到有相當(dāng)一部分產(chǎn)品工程師整天在整改產(chǎn)品,但往往不得其法,沒有思路!

    企業(yè)內(nèi)部沒有一套針對EMC設(shè)計流程,EMC性能設(shè)計的好壞完全取決于個別產(chǎn)品開發(fā)人員的素質(zhì)和經(jīng)驗,使得公司開發(fā)出來的產(chǎn)品電磁兼容性能沒有一致性的保證,通常都會在某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,導(dǎo)致產(chǎn)品多數(shù)在后期不能順利的通過測試與認(rèn)證,影響了產(chǎn)品的上市進度。根據(jù)我們初步調(diào)查,全國90%以上的電子企業(yè)沒有一套EMC設(shè)計、驗證流程。

    企業(yè)沒有一套對EMC性能負(fù)責(zé)的責(zé)任體系,沒有專職的EMC設(shè)計工程師。因為EMC涉及整個產(chǎn)品的各個環(huán)節(jié),整個公司沒有明確的責(zé)任人,也就沒有足夠的關(guān)注,同時也不能協(xié)調(diào)整個產(chǎn)品各部分相關(guān)共同對產(chǎn)品最終EMC性能負(fù)責(zé)!目前業(yè)界具有EMC設(shè)計的工程師很少,而企業(yè)里面有專職進行EMC設(shè)計崗位的就更少!

    2、業(yè)界面臨問題

    一個產(chǎn)品的設(shè)計主要經(jīng)歷總體規(guī)格方案設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)試裝、摸底預(yù)測試、認(rèn)證幾個階段。目前業(yè)界很多公司都是在前期設(shè)計階段沒有考慮EMC方面問題,往往是在在產(chǎn)品樣機出來再進行EMC摸底測試,如果這時測試通過,則是比較幸運的。但很不幸的是,大多數(shù)情況下是不能測試通過的,這時出了問題進行整改并需要對產(chǎn)品重新設(shè)計,常常會要進行較大改動。

    這個階段產(chǎn)品電磁兼容出現(xiàn)問題原因比較多,如果是因為屏蔽問題往往會涉及結(jié)構(gòu)模具改動,如果因為接口濾波問題就會對產(chǎn)品原理圖進行改動,同時導(dǎo)致PCB的重新設(shè)計,還有可能會因為系統(tǒng)接地問題,那就會對整個產(chǎn)品系統(tǒng)重新做調(diào)整,重新設(shè)計。深圳有一家著名的儀器企業(yè)某款產(chǎn)品由于電磁兼容問題整改導(dǎo)致產(chǎn)品延遲海外上市一年,同時研發(fā)費用增加五十萬元人民幣!

    這種通過研發(fā)后期測試發(fā)現(xiàn)問題然后再對產(chǎn)品進行的測試修補法業(yè)界比較常見,但往往會導(dǎo)致企業(yè)產(chǎn)品不能及時取得認(rèn)證而上市,因此也是目前很多走向國際市場公司研發(fā)部門所面臨的困惑。出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的根本原因是:沒有把EMC問題在產(chǎn)品設(shè)計前期解決!

    3、系統(tǒng)流程法(System Flow Method)

    產(chǎn)品工程師可以通過短期的培訓(xùn)以及通過積累經(jīng)驗基本掌握EMC設(shè)計的方法,但對于一個企業(yè)來講,目前迫切的是建立一套規(guī)范的EMC設(shè)計流程,把電磁兼容要求融入產(chǎn)品設(shè)計中去,這樣才能保證企業(yè)大多產(chǎn)品經(jīng)過這樣的流程順利通過測試認(rèn)證。如果能從設(shè)計流程的早期階段就導(dǎo)入正確EMC設(shè)計策略,同時研發(fā)工程師掌握正確的EMC設(shè)計方法,從產(chǎn)品設(shè)計源頭解決EMC問題,將可以減少許多不必要的人力及研發(fā)成本,縮短產(chǎn)品上市周期。

    業(yè)界很多專家對于產(chǎn)品EMC設(shè)計主要從技術(shù)點來講,如屏蔽、濾波、接地、PCB設(shè)計等層面,但對于一個企業(yè)來講,這些都是一些技術(shù)知識點,理論描述,關(guān)鍵是如何在我們企業(yè)的研發(fā)流程中如何實施,同時如何把電磁兼容知識與我們產(chǎn)品設(shè)計結(jié)合,形成針對企業(yè)產(chǎn)品可操做的規(guī)范與CHECKLIST(檢查控制表)?那
    么如何把EMC設(shè)計融入研發(fā)設(shè)計流程,我們根據(jù)國內(nèi)外著名公司的EMC設(shè)計流程整理總結(jié)出一套先進的流程,我們稱之為:系統(tǒng)流程法(System Flow Method)系統(tǒng)流程法,即主要在研發(fā)流程中融入EMC設(shè)計理念,在產(chǎn)品設(shè)計的各個階段進行EMC設(shè)計控制,把可能出現(xiàn)的EMC問題在研發(fā)前期進行考慮;設(shè)計過程中主要從產(chǎn)品的電路(原理圖、PCB設(shè)計),結(jié)構(gòu)與電纜電源模塊,接地等方面系統(tǒng)考慮EMC問題,針對可能出現(xiàn)EMC問題進行前期充分考慮,從而確保產(chǎn)品樣品出來后能夠一次性通過測試與認(rèn)證!

    4、系統(tǒng)流程法簡介

    系統(tǒng)流程法就是在產(chǎn)品設(shè)計的研發(fā)階段,從流程上進行設(shè)計控制,確保EMC的設(shè)計理念,設(shè)計手段在各個階段得以相應(yīng)的實施,另外EMC設(shè)計從產(chǎn)品的系統(tǒng)角度進行考慮,而不是單純的某個局部,只有這樣才能保證產(chǎn)品最終的EMC性能。

    每個公司應(yīng)該建立一套EMC設(shè)計控制流程,同時支撐這個流程的需要相應(yīng)的EMC設(shè)計規(guī)范以及EMC設(shè)計查檢表,確保產(chǎn)品在研發(fā)過程各個階段,都能進行EMC設(shè)計控制。

    系統(tǒng)流程法具體各個階段工作內(nèi)容如下:

    產(chǎn)品總體方案設(shè)計
    在總體方案設(shè)計階段要求對產(chǎn)品的總體規(guī)格進行EMC設(shè)計考慮,主要涉及產(chǎn)品銷售的目標(biāo)市場,以及需要滿足的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求,同時注意后續(xù)潛在目標(biāo)市場的EMC標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。基于以上對產(chǎn)品的EMC標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的要求提出產(chǎn)品的總體EMC設(shè)計框圖,并詳細(xì)制定產(chǎn)品EMC設(shè)計總體方案,如系統(tǒng)的屏蔽如何設(shè)計,系統(tǒng)整個電源拓?fù)浠A(chǔ)上濾波如何設(shè)計,產(chǎn)品的接地如何系統(tǒng)考慮等。

    如果一款復(fù)雜數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品,產(chǎn)品定位了歐洲與日本市場,這樣就明確產(chǎn)品進入上述市場就必須通過CE與VCCI認(rèn)證,就要考慮系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)屏蔽、電源以及信號接口濾波方案,整個系統(tǒng)的接地三個方面,從產(chǎn)品總體方案考慮來達到上述目標(biāo)市場認(rèn)證要求。

    這個階段產(chǎn)品研發(fā)人員提出EMC總體方案,品質(zhì)或?qū)iT的EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關(guān)檢查。

    產(chǎn)品詳細(xì)方案設(shè)計
    在產(chǎn)品詳細(xì)方案設(shè)計階段主要提出對產(chǎn)品總體硬件EMC設(shè)計方案,如:電源接口,信號接口,電纜選型,接口結(jié)構(gòu)設(shè)計,連接器選型等提出詳細(xì)的EMC設(shè)計與選型要求.確保后續(xù)實施過程中能夠重點關(guān)注注意這些要點。

    如果我們設(shè)計一款醫(yī)療器械產(chǎn)品,就需要注意內(nèi)部數(shù)字電路模塊與模擬電路模塊的隔離,需要從內(nèi)部空間考慮數(shù)字電路對模擬電路的干擾,同時重點注意內(nèi)部電纜接口濾波處理。

    這個階段產(chǎn)品硬件設(shè)計人員根據(jù)已有的規(guī)范提出EMC詳細(xì)方案,品質(zhì)或?qū)iT的EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關(guān)檢查。


    產(chǎn)品原理圖設(shè)計
    在產(chǎn)品原理圖設(shè)計階段主要對產(chǎn)品內(nèi)部的主芯片的濾波電路設(shè)計,晶振電源管腳的濾波電路,時鐘驅(qū)動芯片的濾波電路設(shè)計,電源輸入插座的濾波電路設(shè)計,對外信號接口的濾波電路設(shè)計,以及濾波和防護元器件選型,單板功能地和保護地屬性的劃分,單板螺絲孔的屬性定義等提出詳細(xì)的方案,確保濾波、接地的EMC手段在此階段進行實施。

    我們通常設(shè)計以太網(wǎng)接口產(chǎn)品都會用到25MHZ或125MHZ時鐘,那么對時鐘電路的濾波處理就是原理圖設(shè)計階段的重點,需要考慮時鐘電路的電源以及走線如何濾波,磁珠電阻如何選擇。

    這個階段產(chǎn)品硬件原理圖設(shè)計人員根據(jù)詳細(xì)方案要求進行EMC原理圖詳細(xì)方案設(shè)計,品質(zhì)或?qū)iT的EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關(guān)檢查。

    產(chǎn)品PCB設(shè)計
    在產(chǎn)品PCB設(shè)計階段,主要考慮對EMC影響巨大的層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵元器件的布局考慮以及高速數(shù)字信號布線。層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮高速信號與電源平面的回流。布局階段特別要考慮PCB上面的關(guān)鍵芯片器件擺放,如晶振位置,數(shù)字模擬電路設(shè)置,接口防護濾波電路的擺放,高頻濾波電容等擺放,PCB的接地螺釘個數(shù)和位置設(shè)置,連接器的接地管腳設(shè)置,地平面和電源平面的詳細(xì)分割等。在布線階段將重點考慮高速不跨分割,關(guān)鍵敏感信號的走線保護,減小串繞等。

    曾經(jīng)有一款產(chǎn)品由于晶振布局位置不當(dāng),靠近接口電纜導(dǎo)致電磁兼容輻射發(fā)射項目測試超標(biāo),就是因為在PCB布局階段沒有考慮好晶振這樣關(guān)鍵器件的布局!

    這個階段產(chǎn)品PCB設(shè)計人員根據(jù)公司相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求進行PCB單板的設(shè)計,品質(zhì)或?qū)iT的EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關(guān)檢查。

    產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
    在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案設(shè)計階段,主要針對產(chǎn)品需要滿足EMC法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),對產(chǎn)品采用什么屏蔽設(shè)計方案、選擇什么屏蔽材料,以及材料的厚度提出設(shè)計方案,另外對屏蔽體之間的搭接設(shè)計,縫隙設(shè)計考慮,同時重點考慮接口連接器與結(jié)構(gòu)件的配合。

    如果我們設(shè)計一款A(yù)DSL上網(wǎng)的終端產(chǎn)品,進行結(jié)構(gòu)設(shè)計就有金屬架構(gòu)或塑料機構(gòu)選擇,這對與EMC屏蔽會導(dǎo)致有完全不同的結(jié)果!另外對于金屬屏蔽結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,需要考慮接口如232、以太網(wǎng)口、USB接口連接器與結(jié)構(gòu)搭接,保證搭接阻抗足夠小,否則會導(dǎo)致系統(tǒng)EMI測試超標(biāo)!

    這個階段產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計人員根據(jù)公司相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求進行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計,品質(zhì)或?qū)iT的EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關(guān)檢查。

    產(chǎn)品初樣試裝

    在產(chǎn)品初樣試裝階段,主要是對產(chǎn)品設(shè)計前期總體設(shè)計方案,詳細(xì)設(shè)計方案,PCB布局設(shè)計以及結(jié)構(gòu)模型等各個環(huán)節(jié)的EMC設(shè)計控制措施的檢驗,看看前期提出設(shè)計方案的執(zhí)行程度;另外主要檢查檢查電路單板與結(jié)構(gòu)之間的配合,是否還存在EMC隱患,提前發(fā)現(xiàn)問題,便于后續(xù)做產(chǎn)品正樣的時候一起完善。

    通常我們會在這個階段發(fā)現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)加工工藝問題以及設(shè)備內(nèi)部電纜走線錯誤,需要更正。

    這個階段主要是產(chǎn)品整機相關(guān)設(shè)計人員共同對產(chǎn)品樣品進行檢視評估,檢查出加工問題以及產(chǎn)品的EMC隱患,以便后續(xù)摸底測試與改進版本時完善。

    產(chǎn)品EMC摸底驗證
    在產(chǎn)品試裝完成后,如果沒有什么特別配合上面的問題,就可以對樣機按照總體設(shè)計方案預(yù)設(shè)的目標(biāo)市場的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進行EMC摸底測試,看看產(chǎn)品是否能夠滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求.前期設(shè)計方案能否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求都需要在這個階段驗證出來,如果還存在什么問題就需要把存在的問題定位出來,便于產(chǎn)品在下次PCB改板和結(jié)構(gòu)正樣的時候一起優(yōu)化更改。

    這個階段主要是EMC工程師共同按照產(chǎn)品銷售市場進行相應(yīng)的EMC摸底測試,如果有小問題就進行修改,沒有問題就可以根據(jù)市場開拓情況決定是否啟動認(rèn)證。

    產(chǎn)品認(rèn)證
    如果在產(chǎn)品按照預(yù)先設(shè)計的方案和方法EMC測試能夠通過,那么我們可以進行產(chǎn)品的認(rèn)證,如CE、FCC、VCCI等認(rèn)證。

    5、系統(tǒng)流程法實施效果

    系統(tǒng)流程法確實能夠真正幫助企業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計源頭把EMC問題解決,為企業(yè)節(jié)省大量的人力物力!目前國內(nèi)外大公司的EMC設(shè)計都采取系統(tǒng)流程法,都取得很好的實施效果,通過流程建設(shè)都基本可以達到這樣一個宗旨:EMC設(shè)計同步產(chǎn)品設(shè)計,一次性把事情做好! 
     

      本站是提供個人知識管理的網(wǎng)絡(luò)存儲空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點。請注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點擊一鍵舉報。
      轉(zhuǎn)藏 分享 獻花(0

      0條評論

      發(fā)表

      請遵守用戶 評論公約

      類似文章 更多

      主站蜘蛛池模板: 亚洲中文字幕无码一久久区| 日韩精品无码一区二区三区AV| 亚洲AV永久无码精品秋霞电影影院| 又大又粗又爽A级毛片免费看| 一区二区不卡国产精品| 又大又长粗又爽又黄少妇毛片| 日韩日韩日韩日韩日韩| 99精品热在线在线观看视| 亚洲处破女AV日韩精品| 免费人成网站免费看视频| 影音先锋女人AA鲁色资源 | 麻花传媒剧国产MV免费播放| 一本一道VS无码中文字幕| 女高中生强奷系列在线播放 | 无码AV免费永久免费永久专区| 免费观看欧美猛交视频黑人 | 欧洲免费一区二区三区视频| 欧产日产国产精品精品| 美乳丰满人妻无码视频| 亚洲处破女AV日韩精品| 久女女热精品视频在线观看| 中文字幕精品无码一区二区三区| 欧美怡春院一区二区三区| 国产精品亚洲二区在线看| 国产在线无码视频一区二区三区| 亚洲精品一区二区美女| 国产真人无码作爱视频免费| 亚洲欧美日韩成人综合一区| 久久精品国产亚洲av麻豆软件| 国内精品无码一区二区三区| 国产精品SM捆绑调教视频| 在线看片无码永久免费视频| 无码熟妇人妻AV影音先锋| 欧美成人午夜在线观看视频 | 亚洲国产精品无码中文LV| 中文字幕无码免费久久99| 无码免费大香伊蕉在人线国产| 人妻少妇精品视中文字幕国语| 久久毛片少妇高潮| 国产成人无码AV大片大片在线观看| 国产一区二区三区不卡在线看 |