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一文詳解電磁兼容設計的常用方法！
點擊次數：206 更新時間：2025-09-03
人們在研發新產品時，往往急于實現產品的功能，于是沿用低頻、低速時的經驗，滿足于利用軟件將單片機、芯片和元器件連接起來，就希望實現產品功能、效能和性能，結果事與愿違，不僅只是在低水平徘徊，而且延誤了寶貴的時間。
其實，隨著集成電路時鐘速率的提高，上升、下降沿速率加快，電源電壓降低以及產品復雜性和密集度的提高、設計周期的不斷縮短，沿用低頻、低速時的經驗已不能實現產品的功能、效能和性能。如果在產品設計的后期重新設計，則成本很高。如果延誤日期，損失就更大。因此，“第一時間推出產品"的設計目標，是生死攸關的競爭需要。要在第一時間實現產品規定功能、使產品效能得以充分發揮，并達到最高性能，就必須做好EMC設計。為了以的成本解決EMC問題，就必須在功能設計的同時，進行EMC設計，并選用正確的方法。現在，產品設計的重點已從功能設計和邏輯設計，轉移到EMC設計上來了。進行電磁兼容設計的正確方法，應做到：標本兼治，重在治本。就是從治理電磁兼容問題的源頭出發，按重要性為先后，分為若干層次進行設計，并加以綜合分析，進行適當調整，直到完善：第一層為重在治本之一：有源器件的選型和印刷電路板設計并且在每一層進行接地、屏蔽和濾波的綜合設計和軟件抗騷擾設計。這就稱為“電磁兼容分層與綜合設計法"。可以做到電磁兼容試驗一次成功。“電磁兼容分層與綜合設計法" 是本文作者在2000年5月“全國電磁兼容標準與質量認證研討會"上，提出，至今已十余年。在全國推廣十余年以來， 一批企業先后走出"測試修改法"導致電磁兼容試驗失敗的“怪圈"，做到在產品設計之初，就主動進行電磁兼容設計。而且，電磁兼容設計的投入僅需1％ （國內一般為5%至10%）。既降低了成本，又縮短了研發時間。同時，也使“電磁兼容分層與綜合設計法"更加充實與完善，得到了全國許多企業和單位的認可。在電磁兼容問題的源頭，根本上解決EMC問題，必須首先做好芯片的選型和印刷電路板設計。模擬器件帶內敏感度特性取決于靈敏度和帶寬；帶外敏感度特性用帶外抑制特性表示。邏輯器件帶內敏感度特性取決于噪聲容限或噪聲抗擾度，帶外敏感度特性也是用帶外抑制特性表示。邏輯器件是一種騷擾發射較強的最常見的寬帶騷擾源。時鐘波形的上升時間tr 越短，對應邏輯脈沖所占帶寬越寬此帶寬也是最高頻率分量。實際輻射頻率范圍可能達到BW的十倍以上。通過器件手冊可以查出tr的典型值。人們普遍認為：在PCB設計中，需要考慮的關鍵問題是時鐘頻率，其實，時鐘波形的上升時間tr才是最關鍵的因素。上升時間tr定義為從波形的10%處上升到90%處所需要的時間。如果在互連線的一端輸入方波，要求在另一端也得到方波，則該互連線不僅必須能傳輸方波的基波，還必須能傳輸全部高次諧波，至少為15次諧波。這就是說，PCB的時鐘頻率并不重要，上升時間tr和需要重新產生的諧波才是最重要的。描述這個要求的詞語就是帶寬BW，也即最高頻率分量。3. △I 噪聲電流、瞬態負載電流IL的產生和危害當數字集成電路在加電工作時，它內部的門電路將會發生 “0"和“1"的變換，即開關狀態。在變換的過程中，該門電路中的晶體管將發生導通和截止狀態的轉換，會有瞬間變化電流-浪涌電流di/dt從所接電源流入門電路，或從門電路流入地線，這個變化電流就是△I噪聲的初始源，稱△I噪聲電流
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