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       EMI/EMC問題系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必修課。隨著數(shù)碼設(shè)備的不斷增多，以及這些設(shè)備中的信號(hào)繼續(xù)向更高速高頻演進(jìn)，使技術(shù)人員在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測(cè)試過程中受這些問題困擾的程度也不斷加深。

       不少技術(shù)人員對(duì)EMI和EMC的含義及其區(qū)別產(chǎn)生疑問。EMI/EMC關(guān)于如何解決電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁場對(duì)其它設(shè)備干擾，以及如何防止電子產(chǎn)品受其它設(shè)備產(chǎn)生的電磁場干擾的問題；因此，對(duì)自身不容易受干擾而會(huì)干擾其它設(shè)備的電子產(chǎn)品只檢測(cè)EMI指標(biāo)就行了，一般要求把EMI信號(hào)強(qiáng)度抑制到40db/uV以下；但對(duì)于那些既容易受干擾，又會(huì)干擾其它設(shè)備的電子產(chǎn)品則既要檢測(cè)EMI指標(biāo)，又要檢測(cè)EMC指標(biāo)；比如開關(guān)電源作為電視機(jī)的一個(gè)配件，對(duì)電視機(jī)則需要進(jìn)行EMI和EMC測(cè)試，而無需對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行測(cè)試。下文將介紹一些常被用來解決具體ESD和EMI/EMC問題的半導(dǎo)體產(chǎn)品和專家們的設(shè)計(jì)心得。

選擇正確的鐵氧體產(chǎn)品抑制輻射噪音

       我們知道，電感能夠抑制交流信號(hào)，因此在信號(hào)傳輸過程可用作濾波器，以濾除衰減脈沖中的高頻部分。通過電感的直流電荷為電容說存儲(chǔ)，當(dāng)直流電變?nèi)酰娙蓍_始放電。因此選擇功率電感的額定電流是一個(gè)關(guān)鍵。

       當(dāng)有直流疊加時(shí)，電感開始時(shí)降低，紋波電流會(huì)增加；而磁芯的直流繞阻Rdc和損耗電阻Rac相關(guān)聯(lián)，電流增加從而發(fā)熱導(dǎo)致溫度上升；因此，我們要設(shè)定與疊加的直流電和溫度相關(guān)的額定電流。一般而言，在測(cè)定電感時(shí)，持續(xù)通過直流電流導(dǎo)致L值降低，當(dāng)L降低30%時(shí)的直流電流值，被當(dāng)作直流電疊加的額定電流；而當(dāng)測(cè)定溫度時(shí)，持續(xù)通過直流電使溫度上升40%時(shí)的電流被當(dāng)作溫度上升的額定電流。當(dāng)超過直流疊加額定電流時(shí)，會(huì)使功率電感磁氣飽和L值下降，紋波電流增大而失控；而超過溫度上升額定電流，溫度的持續(xù)上升會(huì)燒毀元件。對(duì)于這兩個(gè)不同的指標(biāo)，到底應(yīng)該如何為功率電阻選擇最佳的額定電流呢？一般來說，應(yīng)該選擇較低值作為功率電感的額定電流，以避免故障的發(fā)生。

       磁珠也算電感的一種，只是用法不一樣，應(yīng)用時(shí)一般都放在開關(guān)電源后面。磁珠主要用在應(yīng)付高頻線路的噪音輻射，相對(duì)來說貼片繞線磁珠的性能一般較好，而電感則一般和電容作為LC濾波使用。為了選擇更合適的磁珠產(chǎn)品，首先根據(jù)頻譜或輻射噪音數(shù)據(jù)確定徐降噪噪音的帶寬，然后選用波形變化小、Q值特性低的磁珠，以降低噪音。所選磁珠在需降噪頻帶上具有較高阻抗值，但是與共振頻率相比在低頻率帶寬中降噪效果更加明顯。最后，在設(shè)備上進(jìn)行使用測(cè)試(而不是仿真/模擬測(cè)試)，如果達(dá)不到預(yù)期效果，就要對(duì)其進(jìn)行更換。

液晶電視噪音的濾波抑制

       我們能在各種各樣的電路中發(fā)現(xiàn)噪音。液晶電視中也有很多噪音源，比如MPU、SDRAM、D類放大等。在低頻段，電源電路會(huì)出現(xiàn)開關(guān)噪音，而在高頻段，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線也會(huì)存在噪音。因此，我們需要在每個(gè)電路中采取合適的對(duì)策。

       音頻信號(hào)經(jīng)過D類功放放大和濾波，再經(jīng)音頻線路送到揚(yáng)聲器還原。一般而言，共模噪音的頻率在300MHz以下，LC濾波器能幫助抑制諧波頻譜，但是它在抑制高頻噪音方面有所不足。閃存卡從數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線上輻射噪音，而小型化、高速化和高容化使地不穩(wěn)定和噪音頻率越來越高。而輻射噪音在水平和垂直兩個(gè)方向上都大大的超過標(biāo)準(zhǔn)線。通過在時(shí)鐘線上加T型濾波器(NFL18ST307X1C3)和在數(shù)據(jù)線上加L型濾波器(NFA21SL307X1A48)，可使噪音在兩個(gè)方向都處于標(biāo)準(zhǔn)線以下。

        顯卡和AD轉(zhuǎn)換的走線一般很長，因?yàn)锳DC經(jīng)?？拷麬V端口，而AV端口有處于側(cè)面或前端的下面。這就是噪音輻射的原因。18MHz的諧波從水平和垂直方向都有輻射出來。因此，在ADC和圖形IC之間的數(shù)據(jù)線添加L型濾波器(陣列型)與160歐姆的電阻以進(jìn)行抑制，其中，加電阻是為了保持信號(hào)的完整性。而采用村田制作元件(截止頻率300MHz的NFA21SL307X1A48)的噪音線路抑制仿真結(jié)果顯示，18MHz諧波噪音在兩個(gè)方向都得到了最大15dB的抑制。

      LCD屏幕上的RSDS接口電路的回路設(shè)計(jì)通常阻抗較大，因此會(huì)輻射共模噪音。通過在時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線上加一個(gè)200歐姆的共模扼流圈，可使點(diǎn)時(shí)鐘在垂直和水平方向上都達(dá)到11dB。而由于差分信號(hào)的相位偏移和內(nèi)部IC噪音進(jìn)行耦合，使用于高速信號(hào)互連的LVDS也會(huì)輻射共模噪音，尤其是在數(shù)字板和LCD面板之間的線纜；這時(shí)也可通過在數(shù)據(jù)線上加一個(gè)200歐姆的共模扼流圈對(duì)時(shí)鐘噪音進(jìn)行抑制。

       由于液晶電視信號(hào)的傳輸速度越來越快，噪聲頻率和電流幅度更高。因此，針對(duì)多種電路中出現(xiàn)輻射噪音的抑制，村田制作提供的EMI濾波器包括：D類放大器(音頻線路：DLP&DLW系列，電源線路：NFM系列)，閃存卡(數(shù)據(jù)線路：NFA系列，時(shí)鐘線路：NFL系列)，ADC(數(shù)據(jù)線路：NFA系列)，RSDS和LVDS(DLP&DLW系列可用于數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線路)，HDMI(DLW系列適用于數(shù)據(jù)線路)。

吸波材料成為通過EMI/EMC測(cè)試的新手段

      開發(fā)階段工程師一般都需要考慮對(duì)多個(gè)無線信號(hào)的干擾加以控制，而結(jié)構(gòu)工程師則需要在上市前通過修改布局、增加濾波和采取屏蔽等手段抑制EMI以通過EMC測(cè)試。但干擾總是難以避免的，也不能據(jù)此就可保證認(rèn)證測(cè)試的一次通過，而重新設(shè)計(jì)、反復(fù)測(cè)試所消耗的時(shí)間和成本卻是不可忽略的。工程人員傳統(tǒng)上可通過重新進(jìn)行機(jī)械改造等方法減少諧波影響，但外形結(jié)構(gòu)的改變也有可能引入新的能量反射，因此對(duì)于高頻應(yīng)用來說采用吸波材料則顯得更加高效。

      隨著本土制造廠商對(duì)EMI/EMC問題的重視，也吸引了韓國EMC中心在CEF上攜多家韓國材料企業(yè)來尋覓商機(jī)。而自稱韓國最好的專業(yè)吸波材料制造廠商的SunkYoung的經(jīng)理助理李肴珍(Jane LEE)對(duì)記者說，吸波材料能將入射的電磁能消耗掉，因此使用吸波材料可更快速有效地抗EMI/EMC，當(dāng)前韓國已有很多手機(jī)終端OEM采用吸波材料，但從她接觸的中國工程師來看，中國的手持設(shè)備OEM廠商采用吸波材料的還較少，但隨著中國電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相信會(huì)有越來越多的中國廠商會(huì)需要吸波材料。