手機(jī)中音頻系統(tǒng)抗ESD和EMI干擾設(shè)計(jì)

手機(jī)音頻系統(tǒng)中ESD及EMI的起因及結(jié)果。接著研討了ESD干擾抑制器和EMI濾波器的使用，以避免這些威脅。最后，比較了當(dāng)前三種解決方案。

現(xiàn)代材料和技術(shù)引起靜電放電(ESD)和電磁干擾(EMI)，并成為經(jīng)常存在的危險(xiǎn)。我們的穿著和我們接觸的物品會引起靜電放電。數(shù)字技術(shù)已有電磁干擾。靜電放電會破壞手機(jī)里的電子部件。手機(jī)容易替換，但對用戶的傷害很大。手機(jī)電路設(shè)計(jì)者必須確保采取必要的措施，以消除ESD的破壞。

在音頻電路中如有電磁干擾(EMI)，會出現(xiàn)嘶嘶、噼啪、嗡嗡等聲音，聲音質(zhì)量很差。手機(jī)用戶無法忍受這樣的干擾。因此，必須設(shè)法過濾音頻電路的電磁干擾。

靜電放電——起因、結(jié)果和抑制

起因

差不多每個(gè)人都經(jīng)歷過靜電流的影響。當(dāng)我們還是史前石器時(shí)代的穴居人時(shí)，我們已在閃電中見到過它。當(dāng)然，它今天仍是重大的威脅，各處都有。用塑料梳子梳頭，可看到靜電荷的產(chǎn)生。將你的手臂靠近電視機(jī)的屏幕，你會看到你手臂上的汗毛豎起來。這也是靜電效應(yīng)。

當(dāng)你打開車門，從你的車中走出，你也許會感受到一陣電擊，它來自靜電釋放。隨著家里和工作地點(diǎn)擁有越來越多的電器設(shè)備，靜電已是一種持續(xù)的危險(xiǎn)。制造或維修電氣設(shè)備的人們要保護(hù)自己和工作用的設(shè)備，他們將自己與設(shè)備連接，用以避免電器設(shè)備靜電放電造成的傷害。

結(jié)論

我們能看到閃電打擊建筑物和樹，它具有破壞力。如果電子電路的ESD保護(hù)不是最優(yōu)，即使是很少的放電，也會破壞靈敏的電子電路，這是人們已探測到的。手機(jī)具有一定的ESD保護(hù)。音頻電路的外部連接是ESD最常見的來源。簡單地插入耳機(jī)及擴(kuò)音器，這也許意味著手機(jī)將受ESD的影響。

如圖1所示，電子部件受ESD影響時(shí)，會發(fā)生什么?會產(chǎn)生一個(gè)細(xì)微的孔，氧化物將侵?jǐn)_部件。

圖1 受ESD影響，氧化物沖進(jìn)一個(gè)小孔

抑制

與所有的商品相同，手機(jī)必須根據(jù)IEC61000-4-2條例鑒定其ESD。條例規(guī)定：手機(jī)可抵抗15 kV空氣放電(通過330Ω／150 pF)，即大約不小于1毫微秒穿過45 A電流。在這種情況下，手機(jī)應(yīng)能繼續(xù)工作，沒有被破壞。上述是一個(gè)高能量脈沖與ESD人體模型實(shí)驗(yàn)的比較情況。為了保護(hù)主芯片，在每一潛在的ESD入口點(diǎn)都必須添加額外的ESD保護(hù)。一般來說，抑制ESD的設(shè)備生成可控輸出，稱作箝位電壓。

圖2所示的是一次ESD事件中，ESD保護(hù)設(shè)備的輸出(箝位電壓)。

電磁干擾EMI——起因、結(jié)果及濾波器