DSP應(yīng)用系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)探討
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2. 4 電磁干擾的傳輸途徑
電磁騷擾源與敏感設(shè)備的耦合途徑有:傳導(dǎo)、感應(yīng)、輻射或三者的組合。
傳導(dǎo)耦合是電磁騷擾源和敏感設(shè)備之間的主要耦合途徑之一。傳導(dǎo)耦合的方式很多,可以通過電源線、信號(hào)線、接地導(dǎo)體等進(jìn)行耦合。防止傳導(dǎo)耦合的方法是避免導(dǎo)線感應(yīng)噪聲,采取適當(dāng)?shù)钠帘位驅(qū)?dǎo)線分離,或在干擾進(jìn)入敏感電路之前,用濾波的方法將其濾除。
感應(yīng)耦合是電子元件(例如繼電器、變壓器、電感器等)及導(dǎo)線之間的主要耦合方式。可分為電感應(yīng)耦合和磁感應(yīng)耦合兩類。對(duì)這兩類耦合可以采用加屏蔽、隔離或改變騷擾源和敏感設(shè)備的相對(duì)位置的方法加以抑制。
輻射是騷擾傳輸?shù)牧硪环N方式,包括天線、電纜、機(jī)殼之間產(chǎn)生的干擾。
通常,一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)中存在諸多的耦合途徑,一般采取抑制騷擾源、減小騷擾源和敏感設(shè)備之間的耦合、降低敏感設(shè)備對(duì)騷擾源的靈敏度來設(shè)計(jì)系統(tǒng),達(dá)到電磁兼容的要求。
3 系統(tǒng)內(nèi)EMC設(shè)計(jì)中采取的措施
3. 1 有源器件的選擇和PCB的設(shè)計(jì)
在數(shù)字電路特別是高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,有源器件的正確選擇和印刷電路板( PCB)設(shè)計(jì)對(duì)防止電磁干擾( EM I)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
在器件的選擇過程中必須注意有源器件的固有電磁敏感度特性和電磁騷擾發(fā)射特性。*價(jià)敏感器件的重要參數(shù)有靈敏度和帶寬,靈敏度越高,帶寬越大,抗擾度越差。電子器件的電磁騷擾發(fā)射也是應(yīng)該注意的,應(yīng)盡量避免或降低對(duì)其他器件或系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。
在PCB板設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分考慮板的結(jié)構(gòu)、器件的布局、線路安排及濾波等技術(shù)。以下是一些值得參考的技巧:
·電路中的電流環(huán)路應(yīng)保持最小
·使用較大的地線平面以減小地線阻抗
·信號(hào)線和回線應(yīng)盡可能接近
·電源線和地線應(yīng)相互接近
·在多層板設(shè)計(jì)中,電源面和地平面應(yīng)當(dāng)分開
·采用合適的布線寬度以增加高頻阻抗和降低電容耦合
·數(shù)字地、模擬地等應(yīng)相互分離
·采用多點(diǎn)接地降低高頻地阻抗
·增大相鄰激勵(lì)線跡的間距減小串?dāng)_
·盡量減小時(shí)鐘信號(hào)環(huán)路面積
·高頻線路和時(shí)鐘線要短并盡可能直接連接
·敏感的線路不要與傳輸高頻大電流開關(guān)轉(zhuǎn)換信號(hào)的線路并行
·不要有浮空數(shù)字輸入,以防止產(chǎn)生開關(guān)誤動(dòng)作和噪聲
3. 2 濾波技術(shù)
在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常在電路中加入電容器來滿足系統(tǒng)工作時(shí)所要求的電源平穩(wěn)和潔凈度。
根據(jù)電容在電路中的作用可分為:去耦電容、旁路電容和容納電容。去耦電容用來濾除高速器件在電源板上引起的騷擾電流;旁路電容可用來消除高頻輻射噪聲,從而抑制共模干擾;容納電容則配合去耦電容抑制由電流變化引起的噪聲。
主要的濾波技術(shù)包括:
·對(duì)電源線和所有進(jìn)入PCB的信號(hào)進(jìn)行濾波
·旁路快速開關(guān)器件
·旁路模擬電路的所有電源供電和基準(zhǔn)電壓引腳
·在器件引線處對(duì)電源/地去耦
·用多級(jí)濾波抑制不同頻段的電源噪聲
3. 3 其它降噪措施
·根據(jù)系統(tǒng)功能和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要求可以采用懸浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地等不同的接地方式
·在適當(dāng)?shù)牡胤郊悠帘?br />
·對(duì)有干擾的引線進(jìn)行屏蔽或絞在一起以消除相互耦合
·在感性負(fù)載上用箝位二極管等
評(píng)論