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EMC分析時需考慮的5個重要屬性

更新時間：2024-03-14 點擊次數：1066

有人（rén）說過，世界上隻有（yǒu）兩種電子工程（chéng）師：經曆過電磁幹擾的和（hé）沒有經曆過電磁幹擾的。伴隨（suí）著PCB信號頻率的提升，電磁兼容設計是我們電（diàn）子工程師不得不考慮的問題。

EMC分（fèn）析時需（xū）考慮的5個（gè）重要屬性

麵對（duì）一個設計，當進行一個產品和設計的EMC分析時，有以下5個重要屬性需（xū）考慮：

1、關鍵器件尺寸

產生輻射的發射器件的物理尺寸。射頻（RF）電流（liú）將會產生電磁場，該電磁場會（huì）通過（guò）機殼泄（xiè）漏而脫離機殼。PCB上的走線長度作為傳輸路徑對射頻電流具（jù）有直（zhí）接的影響。

2、阻抗匹配

源和接收器的阻抗，以及兩者之間的傳輸阻抗。

3、幹擾信號的時間特性

這個問題是連續（周期信（xìn）號）事件，還是僅僅存在於特（tè）定操作（zuò）周（zhōu）期（例如單次（cì）事件可能是某次按鍵操作或者上電幹擾，周（zhōu）期性（xìng）的磁盤驅動操作或（huò）網絡（luò）突發（fā）傳輸）。

4、幹擾信（xìn）號（hào）的強度

源能量級別有多強，並且它產（chǎn）生有害幹擾的潛（qián）力有多大。

5、幹擾信號的頻率特性

使用（yòng）頻譜儀進行波形觀察，觀察問題出現在頻譜的哪個位置，便於找（zhǎo）到問（wèn）題的所在。

另外，一些低頻電路的設計習（xí）慣需要（yào）注意。例如我（wǒ）慣（guàn）用的單點接地對於低頻應用是（shì）非常適合的，但是和公司大牛聊（）天，發現不適合於射（shè）頻信號場合，因為射頻信號場合存（cún）在更多的EMI問題。

相信有些（xiē）工程師（shī）會將單點接地應用到所有產品設計中，而沒有認識到使用這種接地方法（fǎ）可能會產生更多或更複雜的電（diàn）磁兼容問題。

我們還應該注意電路組件內的電流流向（xiàng）。由電路（lù）知識我們知道，電（diàn）流從電壓高的地方流向低的地方，並且電（diàn）流總是通過一條或更多（duō）條路徑在一個閉環電路中流動，因此有個很重要（yào）的規律：設（shè）計一個最小回路。

針對那些測量（liàng）到幹擾電流的方向，通過修改PCB走線，使其不影響負載或敏感電路。那（nà）些要求從電源到負載的高阻抗（kàng）路（lù）徑的應用，必須考慮返回電流可以流過的所有可能的路（lù）徑。

我們還需要注意PCB走線（xiàn）。導線或走線的（de）阻抗包含電阻R和感抗，在高頻時有阻抗，沒有（yǒu）容抗。當走線頻率高於100kHz以上時，導線或走（zǒu）線變（biàn）成了電感。在（zài）音頻以上工作的（de）導線或走線可能成為射頻（pín）天線。

在EMC的規範中，不容許導線或走線在某一特定頻率的λ/20以下工作（zuò）（天線的（de）設計長度等於某一特定頻率（lǜ）的λ/4或λ/2）。如果不小心設計成那樣，那麽（me）走線就變成（chéng）了一根（gēn）高效能的天線，這讓後期的調試變得（dé）更加棘（jí）手。

PCB布局

最後說說PCB的布局問題：

第一：要考慮PCB的尺寸（cùn）大小。PCB的（de）尺寸過大時，隨著走線的增長使係統（tǒng）抗（kàng）幹擾能力下降，成本增加，而尺寸過小容易引起散熱和互擾的問題。

第二：再確定特殊元件（如時鍾元件）的位置（時鍾走線最（zuì）好周圍不鋪地和不走在關鍵信號線的上下（xià），避免幹擾）。

第（dì）三：依據電路功能，對PCB整（zhěng）體進行布局。在（zài）元器件布局上，相關的（de）元（yuán）器件盡量靠近，這樣可以獲得較好的抗幹（gàn）擾效果。