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器件、軟件與EMC
作者:  日期:2016-12-26  瀏覽次數:1534次  來(lái)源:
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       眾所周知,電路由器件構成,但是器件的EMC性能往往被忽略掉。所以在設計產(chǎn)品電路時(shí),考慮器件的EMC性能還是比較重要的。例如一個(gè)抗干擾能力較強的CPU芯片,由于本身就能抵抗一些來(lái)自于外界的干抗,當該器件應用在電路中時(shí),電路就可以省去一些外圍額外的保護和濾波器件。同樣一個(gè)EMI水平較低的集成電路,當該器件應用到電路中時(shí),也可以省去一些外圍額外的抑制和濾波器件,同時(shí)也可以省去不少設計PCB板的精力。
       電路設計工程師在選擇數字器件時(shí),通常只關(guān)注器件的功能和工作速率,以及基于廠(chǎng)家提供的器件內部的門(mén)延時(shí)等數據,而不太關(guān)注輸入/輸出信號真正的邊沿速率。工作速率與EMI  存在反比關(guān)系。隨著(zhù)器件工作速率的加快,EMI問(wèn)題也越來(lái)越突出,也就是說(shuō),低速器件的EMI情況會(huì )好于高速器件。在PCB上,電路設計工程師總是關(guān)注注入元件布局、走線(xiàn)、總線(xiàn)結構及去耦電容等重點(diǎn)內容,而某一數字器件采用什么封裝缺往往被設計者忽視或不予考慮;設計者經(jīng)常只出于功能和價(jià)格來(lái)考慮器件,而不去控制封裝參數的要求。那為什么要關(guān)心器件的封裝呢?雖然速度在高速設計中被認為是唯一重要的參數,但實(shí)際上,器件封裝在增加或減小RF電流時(shí)起主要作用,器件封裝內獨立引線(xiàn)會(huì )引發(fā)一些EMC問(wèn)題,最大的一點(diǎn)是引線(xiàn)的電感,它會(huì )允許一些異常操作狀態(tài)存在,包括地彈及信號噪聲驅動(dòng)下的IC的引腳都可能成為一個(gè)大的輻射問(wèn)題。
       從EMI考慮,選擇器件時(shí)考慮以下建議將有助于減小由使用邏輯器件(尤其是數字邏輯器件)產(chǎn)生的RF能量。
       1、選擇器件時(shí),應選擇哪些邏輯狀態(tài)轉換時(shí)所需輸入電流更小的。這里的電流指的是在容性負載最大的情況下,器件所有引腳同時(shí)切換時(shí)的最大涌入電流,而非平均值或靜態(tài)值。
       2、在滿(mǎn)足功能時(shí),應盡可能選擇較慢的邏輯器件。盡管低速器件現在變得越來(lái)越難以找到,但對于一些普通邏輯功能的要求來(lái)說(shuō),不要選用NS級的器件。
       3、選擇那些電源引腳和地引腳位于封裝中心且相鄰的器件
       4、使用帶金屬屏蔽殼的器件,使用盡可能多的低阻抗過(guò)孔連接將金屬殼接地
       5、對那些陶瓷封裝且頂部帶金屬嵌片的器件,應提供一接地散熱架。概念上,好像這應合并在一件產(chǎn)品中,但實(shí)現起來(lái)可能會(huì )很困難。若沒(méi)有其他可能的方法,就只能這樣做。
       從MES(電磁抗擾度)(靜電放電模擬器測試MES性能)考慮,選擇器件時(shí)考慮以下建議將有助于提高產(chǎn)品的抗擾度水平:
       1、優(yōu)先選擇抗ESD能力較高的器件
       2、選擇那些電源引腳和地引腳位于封裝中心且相鄰的器件
       3、對于數/?;旌掀骷?,優(yōu)先選擇數字部分和模擬部分隔離較好的器件。
       軟件本身不屬于EMC范疇,但它可以作為一種容錯技術(shù)在EMC中應用。它的作用主要集中體現在產(chǎn)品的抗擾度技術(shù)中,如通過(guò)軟件陷阱抵御因干擾造成的CPU程序“跑飛”;通過(guò)數字濾波消除信號中的噪聲以提高系統精度;通過(guò)合理的軟件時(shí)序機制,避開(kāi)干擾效果的呈現等
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