文档介绍：11/11/2017
山东神思
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电磁兼容内部培训
工艺技术部
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一、电磁兼容相关的基本概念
关于EMC的有关概念、定义和术语,在1995年颁布的国家标准GB/T4365“电磁兼容术语”中有详细的阐述。这里我就仅就几个主要概念作一些辅助说明。
电磁环境 ic environment 存在于给定场所的所有电磁现象的总和。给定场所即空间;所有电磁现象包括全部时间与全部频谱。
电磁噪声 ic noise一种明显不传送信息的时变电磁现象,它可能与有用信号叠加或组合。
干扰信号 interfering signal损害有用信号接收的信号。
(电磁)辐射(ic) radiation。。注:“电磁辐射”一词的含义有时也可引申,将电磁感应现象也包括在内。
(电磁)发射(1c)em1ss1on从源向外发出电磁能的现象。
(无线电通信中的)发射 emission(in munication)由无线电发射台产生并向外发出无线电波或信号的现象
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电磁兼容性 patibility(EMC)设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。对于EMC这一概念,作为一门学科,可译为“电磁兼容”,而作为一个设备或系统的电磁兼容能力,可称为“电磁兼容性”。由定义可以看出,EMC包括两个方面的含义,即设备或系统产生的电磁发射,不致影响其它设备或系统的功能;而本设备或系统的抗干扰能力,又足以使它中一本身不受其它干扰的影响。这就是我们实现电磁兼容性设计的主要目的。同时这就又引出了另外两个概念——电磁干扰和电磁敏感度。
电磁干扰 ic interference(EMI)电磁骚扰引起的设备、传输信道或系统性能的下降。所谓电磁骚扰是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或元生命物质产生损害作用的电磁现象。它可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化,它可能引起设备或系统降级或损害,但不一定会形成后果。而电磁干扰则是由电磁骚扰引起的后果。电磁干扰是由干扰源、藕合通道和接收器三部分构成的。通常称作干扰的三要素。根据干扰传播的途径,电磁干扰可分为辐射干扰和传导干扰。辐射干扰是通过空间并以电磁波的特性和规律传播的。但不是任何装置都会辐射电磁波。传导干扰是沿着导体传播的干扰。所以传导干扰的传播要求在干扰源和接收器之间有一条完整的电路连接。
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电磁敏感度(ic SuseeptibilkrEMS) 在存在电磁骚扰的情况下,装置、设备或系统的抗干扰能力。敏感度高,抗扰度低。其实二者是一个问题的两个方面,即从不同角度反映装置、设备或系统的抗干扰能力。以电平来表示,敏感度电平(刚刚开始出现性能降低时的电平)越小,说明敏感度越高,抗扰度就越低;而抗扰度电平越高,说明抗扰度也越高,敏感度就越低。
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为什么要对产品做电磁兼容设计?答:满足产品功能要求、减少调试时间,使产品满足电磁兼容标准的要求,使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰。这就是我们对产品做电磁兼容设计的目地,也是最终目标吧。
对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行? 答:电路设计(包括器件选择)、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。
在电磁兼容领域,为什么总是用分贝(dB)的单位描述? 答:因为要描述的幅度和频率范围都很宽,在图形上用对数坐标更容易表示,而dB 就是用对数表示时的单位,所以才用分贝来描述。
PCB设计如何避免高频干扰? 答:避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰,也就是所谓的串扰。可以利用拉大高速信号和模拟信号之间的距离,或加地防护/屏蔽回路在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。
PCB设计中当一块PCB板中有多个数/模功能块时,常规做法是要将数/模地分开,原因何在?答:将数/模地分开的原因是因为数字电路在高低电位切换时会在电源和地产生噪声,噪声的大小跟信号的速度及电流大小有关。如果地平面上不分割而且由数字区域电路所产生的噪声较大同时模拟区域的电路又非常接近时,即使数模信号不交叉, 模拟的信号依然会被地噪声干扰。也就是说数模地不分割的情况只能在模拟电路区域距产生大噪声的数字电路区域较远的时候使用。
二、EMI/EMC设计经典85问之20问摘录
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PCB设计中如何解决高速布线与EMI冲突的? 答:因为EMI所加的电阻电容或铁氧体磁珠(ferrite bead), 不能造成信号的一些电气