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技术讲座系列
EMC设计和案例分析
——Skyworth系列技术交流之二
6/8/2018
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Skyworth技术交流讲座
EMC设计和案例分析
本期交流内容:



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一般周期的数字信号时域波形:
周期信号相对应的频域谱结构:
Tips:信号占用的带宽远远大于信号实际周期!
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电感电容在频率升高时的变化:
|Zc|
Frequency
|Zr|
Frequency
电容:|Zc|=1/(2×PI×f×C)
电感:|Zr|=2×PI×f×L
容性降低
容性失效
感性降低
感性失效
SFR
C
L
ESR
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电磁兼容(EMC)的三要素:
干扰源:
全局时钟信号,高速芯片输出,系统总线,大电流、高电压的高频信号。
耦合机制:
空气,电路板介质,布线环路,线间电容耦合,直接连接。
敏感系统:
高阻输入线,模拟小信号,锁相环电路,高频、中频信号放大。
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常见的几种干扰源:
全局时钟信号,会产生稳定的离散频谱,使得某些频点能量集中,干扰很强。
高速信号输出,产生不稳定频谱,特别是陡峭的沿跳信号,产生宽频的干扰。
大电流高频脉冲信号,产生强烈的磁场干扰。
高电压高频脉冲信号,产生强烈的电场干扰。
Tips:找出干扰源,是解决EMC问题的关键,只有减弱或者扼杀源头才是最有效的。
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常见的几种耦合机制:
传导型
通过连线直接耦合,如电源线、公共返回路径等等。
电场型
通过分布电容耦合,如长的平行布线,属于近场耦合。
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常见的几种耦合机制:
磁场型
通过环路电感耦合,属于近场互感耦合。
辐射型
通过天线效应耦合,属于远场耦合。
Tips:只有通过分析清楚可能的耦合模型,破坏耦合路径,才能减轻耦合干扰的能量。
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常见的一些需要保护的敏感系统
高阻输入信号、静态电平的信号。这些信号容易感应外界强烈电磁干扰,造成误输入。
模拟小信号,如高频头的高放、中放电路等,芯片的PLL电路,对电源纹波,空中辐射要求很高。
Tips:设计中有意识的对敏感信号做保护,适当的加入屏蔽、滤波、隔离等手段,提高敏感系统的抗干扰能力。
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