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器件、軟件與EMC
作者:  日期:2016-12-26  瀏覽次數(shù):1647次  來源:
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       眾所周知,電路由器件構(gòu)成,但是器件的EMC性能往往被忽略掉。所以在設(shè)計(jì)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(qiáng)的CPU芯片,由于本身就能抵抗一些來自于外界的干抗,當(dāng)該器件應(yīng)用在電路中時(shí),電路就可以省去一些外圍額外的保護(hù)和濾波器件。同樣一個(gè)EMI水平較低的集成電路,當(dāng)該器件應(yīng)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(shè)計(jì)PCB板的精力。
       電路設(shè)計(jì)工程師在選擇數(shù)字器件時(shí),通常只關(guān)注器件的功能和工作速率,以及基于廠家提供的器件內(nèi)部的門延時(shí)等數(shù)據(jù),而不太關(guān)注輸入/輸出信號(hào)真正的邊沿速率。工作速率與EMI  存在反比關(guān)系。隨著器件工作速率的加快,EMI問題也越來越突出,也就是說,低速器件的EMI情況會(huì)好于高速器件。在PCB上,電路設(shè)計(jì)工程師總是關(guān)注注入元件布局、走線、總線結(jié)構(gòu)及去耦電容等重點(diǎn)內(nèi)容,而某一數(shù)字器件采用什么封裝缺往往被設(shè)計(jì)者忽視或不予考慮;設(shè)計(jì)者經(jīng)常只出于功能和價(jià)格來考慮器件,而不去控制封裝參數(shù)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(shè)計(jì)中被認(rèn)為是唯一重要的參數(shù),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(nèi)獨(dú)立引線會(huì)引發(fā)一些EMC問題,最大的一點(diǎn)是引線的電感,它會(huì)允許一些異常操作狀態(tài)存在,包括地彈及信號(hào)噪聲驅(qū)動(dòng)下的IC的引腳都可能成為一個(gè)大的輻射問題。
       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(shù)字邏輯器件)產(chǎn)生的RF能量。
       1、選擇器件時(shí),應(yīng)選擇哪些邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)所需輸入電流更小的。這里的電流指的是在容性負(fù)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、在滿足功能時(shí),應(yīng)盡可能選擇較慢的邏輯器件。盡管低速器件現(xiàn)在變得越來越難以找到,但對(duì)于一些普通邏輯功能的要求來說,不要選用NS級(jí)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孔連接將金屬殼接地
       5、對(duì)那些陶瓷封裝且頂部帶金屬嵌片的器件,應(yīng)提供一接地散熱架。概念上,好像這應(yīng)合并在一件產(chǎn)品中,但實(shí)現(xiàn)起來可能會(huì)很困難。若沒有其他可能的方法,就只能這樣做。
       從MES(電磁抗擾度)(靜電放電模擬器測(cè)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(duì)于數(shù)/?;旌掀骷瑑?yōu)先選擇數(shù)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(cuò)技術(shù)在EMC中應(yīng)用。它的作用主要集中體現(xiàn)在產(chǎn)品的抗擾度技術(shù)中,如通過軟件陷阱抵御因干擾造成的CPU程序“跑飛”;通過數(shù)字濾波消除信號(hào)中的噪聲以提高系統(tǒng)精度;通過合理的軟件時(shí)序機(jī)制,避開干擾效果的呈現(xiàn)等
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