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硬件研發(fā)人員進(jìn)階之EMC問題解析!

嘉峪檢測網(wǎng)        2026-04-08 09:25

1.為什么 PCB 互連排線對 EMC 那么重要? 

互連時,不但不同的信號相互靠近,引發(fā)串?dāng)_的問題,更重要的是,連接器中的地互連信號路徑的阻抗要遠(yuǎn)比多層 PCB 中采用地平面設(shè)計(jì)時的地阻抗高很多。這樣,就像 PCB 中一樣,當(dāng)有外界的共模干擾電流流過時,互連在連接器之間的電路就會受到干擾;當(dāng)互連在連接器之間電路信號的回流流過高阻抗的地互連信號時,就會產(chǎn)生共模的 EMC 問題。

 

2.二極管鉗位和 TVS 防護(hù)有什么區(qū)別? 

二極管和 TVS 均可以作為瞬態(tài)干擾的保護(hù)。但是二者的保護(hù)原理是不一樣的。二極管利用正向?qū)ㄌ匦裕籘VS 利用反向擊穿原理。二極管與 TVS 相比通常具有更低的結(jié)電容,設(shè)計(jì)時一定要權(quán)衡利弊。

 

3.針對 EMC 問題,在各產(chǎn)品搭接要注意什么? 

產(chǎn)品互連中通常會伴有這串?dāng)_和地參考電平的分離,其間的信號串?dāng)_通常要比多層 PCB 之間的串?dāng)_大。因此在產(chǎn)品互連的時候一定要注意各產(chǎn)品之間的搭接。一定要做到零點(diǎn)位的搭接,這樣才能很好的避免 EMC 問題。

 

4.PCB 板設(shè)計(jì)時差分信號線如何走線設(shè)計(jì)?

差分信號線在走線設(shè)計(jì)時應(yīng)該平行、等長走線,同時保持同層走線。走線過程中避免出現(xiàn)直角或者出現(xiàn)走線線寬不一致的情況,同時避免將差分信號對布置在 PCB 板的邊緣。延長走線長度以便補(bǔ)償互補(bǔ)輸出信號之間的任何偏移都要在靠近驅(qū)動器處進(jìn)行。

 

5.什么是磁珠?如何正確選擇磁珠? 

磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)(電路)中的 RF 噪聲,使用磁珠扮演高頻電阻的角色,該器件允許直流信號通過,而濾除交流信號。通常高頻信號為 30MHz 以上,然而,低頻信號也會受到磁珠的影響。要正確的選擇磁珠,必須注意以下幾點(diǎn):

1、不需要的信號的頻率范圍為多少;

2、噪聲源是誰;

3、需要多大的噪聲衰減。通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線,選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有最大阻抗而在低頻和直流下信號衰減盡量小的磁珠型號。

 

6、試比較頻譜儀與接收機(jī)的接收信號誤差率。 

頻譜儀是指中心頻率帶寬在所定起始頻率至終止頻率之間以固定設(shè)置的掃描速度獲取信號數(shù)據(jù)。因?yàn)閽呙杷俣裙潭ㄇ冶冉邮諜C(jī)快,對一些瞬態(tài)(transient)和波形(pulsed RF)所形成的寬頻噪聲,由于頻譜儀的掃描速度固定從而不能跟上 某些頻率的變化,導(dǎo)致產(chǎn)生數(shù)據(jù)采集失誤的現(xiàn)象。而接收機(jī)掃描為可調(diào)式,尤其檢測較低頻率信號時可借助低慢速掃描(low dwell time)功能檢測到低頻信號。此項(xiàng)可調(diào)式 dwell time,以便檢測隨不同參數(shù)而變化的數(shù)據(jù)。

 

7、如何進(jìn)行時鐘電路的電磁兼容設(shè)計(jì)?

時鐘電路是產(chǎn)生電磁兼容輻射的主要來源,時鐘電路設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1、計(jì)算并控制各種由線條構(gòu)成的微帶線和微帶波導(dǎo)的波阻抗、相移常數(shù)和衰減常數(shù)等。

2、計(jì)算時鐘脈沖受到的延遲,當(dāng)延遲達(dá)到一定數(shù)值時,就要進(jìn)行阻抗匹配,以避免發(fā)射終端反射,使信號抖動或發(fā)生過沖。

 

8、濾波器如何放置?

1、濾波器盡量安裝在想要抑制噪聲的端口處。

2、在設(shè)計(jì)和安裝濾波器時,均要考慮無論是電網(wǎng)中的瞬態(tài)電壓,還是電氣設(shè)備引起的浪涌電流,均不會造成濾波器的損壞。

3、大電流濾波器的損耗可能會很大,能量將大部分損耗在扼流圈上,因此必須十分注意它們的有效冷卻,并盡量使它們遠(yuǎn)離濾波電容器。

4、電力電子裝置常常導(dǎo)致非正弦的網(wǎng)側(cè)電流,低次諧波較強(qiáng),因此可能引起明顯的低頻噪聲,需要將電感線圈進(jìn)行浸漬處理,將鐵芯膠合,以較小這種噪聲。

 

9、如何考慮屏蔽箱的設(shè)計(jì)?

1、首先要確定屏蔽設(shè)計(jì)所面對的電磁環(huán)境。

2、確定最易受到干擾電路的敏感度,以決定對完整屏蔽體的屏蔽要求。

3、對于屏蔽體的開孔、出線等設(shè)計(jì)均要考慮。

4、屏蔽箱各部件間的互聯(lián)搭接。

 

10、屏蔽磁場輻射源時要注意什么問題?

由于磁場波的波阻抗很低,因此反射損耗很小,而主要靠吸收損耗達(dá)到屏蔽的目的。因此要選擇導(dǎo)磁率較高的屏蔽材料。另外,在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,要使屏蔽層盡量遠(yuǎn)離輻射源(以增加反射損耗),盡量避免孔洞、縫隙等靠近輻射源。

 

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來源:Internet

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