正確選擇EMC有源與無源器件及完善電路設(shè)計技術(shù)
* 降低負載電容,以使靠近輸出端的集電極開路驅(qū)動器便于上拉,電阻值盡量大
* 處理器散熱片與芯片之間通過導(dǎo)熱材料隔離,并在處理器周圍多點射頻接地。
*電源的高質(zhì)量射頻旁路(解耦)在每個電源管腳都是重要的。
* 高質(zhì)量電源監(jiān)視電路需對電源中斷、跌落、浪涌和瞬態(tài)干擾有抵抗能力
* 需要一只高質(zhì)量的看門狗
* 決不能在看門狗或電源監(jiān)視電路上使用可編程器件
* 電源監(jiān)視電路及看門狗也需適當(dāng)?shù)碾娐泛蛙浖夹g(shù),以使它們可以適應(yīng)大多數(shù)的不測情況,這取決于產(chǎn)品的臨界狀態(tài)
* 當(dāng)邏輯信號沿的上升/下降時間比信號在PCB走線中傳輸一個來回的時間短時,應(yīng)采用傳輸線技術(shù):
a 、經(jīng)驗:信號在每毫米軌線長度中傳輸一個來回的時間等于36皮秒
b 、為了獲得最佳EMC特性,對于比a中經(jīng)驗提示短得多的軌線,使用傳輸線技術(shù)
有些數(shù)字IC產(chǎn)生高電平輻射,常將其配套的小金屬盒焊接到PCB地線而取得屏蔽效果 。PCB上的屏蔽成本低,但在需散熱和通風(fēng)良好的器件上并不適用。
時鐘電路通常是最主要的發(fā)射源,其PCB軌線是最關(guān)鍵的一點,要作好元件的布局,從而使時鐘走線最短,同時保證時鐘線在PCB的一面但不通過過孔。當(dāng)一個時鐘必須經(jīng)過一段長長的路徑到達許多負載時,可在負載旁邊安裝一時鐘緩沖器,這樣,長軌線(導(dǎo)線)中的電流就小很多了。這里,相對的失真并非重要。長軌線中的時鐘沿應(yīng)盡量圓滑,甚至可用正弦波,然后由負載旁的時鐘緩沖器加以整形。
1.1.4擴展頻譜時鐘
所謂的“擴展頻譜時鐘”是一項能夠減小輻射測量值的新技術(shù),但這并非真正減小了瞬時發(fā)射功率,因此,對一些快速反應(yīng)設(shè)備仍可能產(chǎn)生同樣的干擾。這種技術(shù)對時鐘頻率進行1% ~ 2% 的調(diào)制,從而擴散諧波分量,這樣在CISPR16或FCC發(fā)射測試中的峰值較低。所測的發(fā)射減小量取決于帶寬和測試接收機的積分時間常數(shù),因此這有一點投機之嫌,但該項技術(shù)已被FCC所接受,并在美國和歐洲廣泛應(yīng)用。調(diào)制度要控制在音頻范圍內(nèi),這樣才不會使時鐘信號失真,圖2是一時鐘諧波發(fā)射改善的例子。擴展頻譜時鐘不能應(yīng)用于要求嚴格的時間通信網(wǎng)絡(luò)中,比如以太網(wǎng)、光纖、FDD、ATM、SONET和ADSL。
絕大多數(shù)來自數(shù)字電路發(fā)射的問題是由于同步時鐘信號。非同步邏輯(比如AMULET微處理器,正由steve Furbe教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組在UMIST研制)將大大地降低發(fā)射量,同時也可獲得真正的擴頻效果,而不只是集中在時鐘諧波上產(chǎn)生發(fā)射。
1.2模擬器件和電路設(shè)計
1.2.1 選擇模擬器件
從EMC的角度選擇模擬器件不象選擇數(shù)字器件那樣直接,雖然同樣希望發(fā)射、轉(zhuǎn)換速率、電壓波動、輸出驅(qū)動能力要盡量小,但對大多數(shù)有源模擬器件,抗擾度是一個很重要的因素,所以確定明確的EMC訂購特征相當(dāng)困難。
來自不同廠商的同一型號及指標(biāo)的運算放大器,可以有明顯不同的EMC性能,因此確保后續(xù)產(chǎn)品性能參數(shù)的一致性是十分重要的。敏感模擬器件的廠商提供EMC或電路設(shè)計上的信噪處理技巧或PCB布局,這表明他們關(guān)心用戶的需求,這有助于用戶在購買時權(quán)衡利弊。1.2.2 防止解調(diào)問題
大多數(shù)模擬設(shè)備的抗擾度問題是由射頻解調(diào)引起的。運放每個管腳都對射頻干擾十分敏感,這與所使用的反饋線路無關(guān)(見圖3),所有半導(dǎo)體對射頻都有解調(diào)作用,但在模擬電路上的問題更嚴重。即使低速運放也能解調(diào)移動電話頻率及其以上頻率的信號,圖4表明了實際產(chǎn)品的測試結(jié)果。
為了防止解調(diào),模擬電路處于干擾環(huán)境中時需保持線性和穩(wěn)定,尤其是反饋回路,更需在寬頻帶范圍內(nèi)處于線性及穩(wěn)定狀態(tài),這就常常需要對容性負載進行緩沖,同時用一個小串聯(lián)電阻(約為500)和一個大約5PF的積分反饋電容串聯(lián)。
進行穩(wěn)定度及線性測試時,在輸入端注入小的但上升沿極陡 (1ns) 的方波信號(也可以通過電容饋送到輸出端和電源端),方波的基頻必須在電路預(yù)期的頻帶內(nèi),電路輸出應(yīng)用100MHz(至少)的示波器和探針進行過沖擊和振鈴檢查,對音頻或儀表電路也應(yīng)如此,對更高速模擬電路,要選取頻帶更寬
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