EMC設計時(shí)應該注意的問(wèn)題

絕大多數來(lái)自數字電路發(fā)射的問(wèn)題是由于同步時(shí)鐘信號。非同步邏輯(比如AMULET微處理器，正由steve Furbe教授領(lǐng)導的課題組在UMIST研制)將大大地降低發(fā)射量，同時(shí)也可獲得真正的擴頻效果，而不只是集中在時(shí)鐘諧波上產(chǎn)生發(fā)射。

1.2 模擬器件和電路設計

1.2.1 選擇模擬器件

從EMC的角度選擇模擬器件不象選擇數字器件那樣直接，雖然同樣希望發(fā)射、轉換速率、電壓波動(dòng)、輸出驅動(dòng)能力要盡量小，但對大多數有源模擬器件，抗擾度是一個(gè)很重要的因素，所以確定明確的EMC訂購特征相當困難。

來(lái)自不同廠(chǎng)商的同一型號及指標的運算放大器，可以有明顯不同的EMC性能，因此確保后續產(chǎn)品性能參數的一致性是十分重要的。敏感模擬器件的廠(chǎng)商提供EMC或電路設計上的信噪處理技巧或PCB布局，這表明他們關(guān)心用戶(hù)的需求，這有助于用戶(hù)在購買(mǎi)時(shí)權衡利弊。

1.2.2 防止解調問(wèn)題

大多數模擬設備的抗擾度問(wèn)題是由射頻解調引起的。運放每個(gè)管腳都對射頻干擾十分敏感，這與所使用的反饋線(xiàn)路無(wú)關(guān)(見(jiàn)圖3)，所有半導體對射頻都有解調作用，但在模擬電路上的問(wèn)題更嚴重。即使低速運放也能解調移動(dòng)電話(huà)頻率及其以上頻率的信號，圖4表明了實(shí)際產(chǎn)品的測試結果。為了防止解調，模擬電路處于干擾環(huán)境中時(shí)需保持線(xiàn)性和穩定，尤其是反饋回路，更需在寬頻帶范圍內處于線(xiàn)性及穩定狀態(tài)，這就常常需要對容性負載進(jìn)行緩沖，同時(shí)用一個(gè)小串聯(lián)電阻(約為 500)和一個(gè)大約5PF的積分反饋電容串聯(lián)。

進(jìn)行穩定度及線(xiàn)性測試時(shí)，在輸入端注入小的但上升沿極陡 (1ns) 的方波信號(也可以通過(guò)電容饋送到輸出端和電源端)，方波的基頻必須在電路預期的頻帶內，電路輸出應用100MHz(至少)的示波器和探針進(jìn)行過(guò)沖擊和振鈴檢查，對音頻或儀表電路也應如此，對更高速模擬電路，要選取頻帶更寬的示波器，同時(shí)注意使用探頭的技巧

超過(guò)信號高度50%的過(guò)沖擊表明電路不穩定，對過(guò)沖擊應予以有效的衰減，信號的任何長(cháng)久的振鈴(超過(guò)兩個(gè)周期)或突發(fā)振蕩表明其穩定度不好。

以上測試應在輸入及輸出端均無(wú)濾波器的情況下進(jìn)行，也可以用掃頻代替方波，頻譜分析儀代替示波器(更易看出共振頻率)

1.2.3 其它模擬電路技術(shù)

獲得一穩定且線(xiàn)性的電路后，其所有聯(lián)線(xiàn)可能還需濾波，同一產(chǎn)品中的數字電路部分總會(huì )把噪聲感應到內部連線(xiàn)上，外部連線(xiàn)則承受外界的電磁環(huán)境的騷擾。濾波器將在后面介紹。

決不要試圖采用有源電路來(lái)濾波和抑制射頻帶寬以達到EMC要求，只能使用無(wú)源濾波器(最好是RC型)。在運放電路中，只有在其開(kāi)環(huán)增益遠大于閉環(huán)增益時(shí)的頻率范圍內，積分反饋法才有效，但在更高頻率，它不能控制頻率響應。

應避免采用輸入、輸出阻抗高的電路，比較器必須具有遲滯特性(正反饋)，以防止因為噪聲和干擾而使輸出產(chǎn)生誤動(dòng)作，還可防止靠近切換點(diǎn)處的振蕩 。不要使用比實(shí)際需要快得多的輸出轉換比較器，保持dv/dt在較低狀態(tài)。

對高頻模擬信號(例如射頻信號)，傳輸線(xiàn)技術(shù)是必需的，取決于其長(cháng)度和通信的最高頻率，甚至對低頻信號，如果對內部聯(lián)接用傳輸線(xiàn)技術(shù)，其抗擾度也將有所改善。有些模擬集成電路內的電路對高場(chǎng)強極為敏感，這時(shí)可用小金屬殼將其屏蔽起來(lái)(如果散熱允許)，并將屏蔽盒焊接到PCB地線(xiàn)面上

與數字電路相同，模擬器件也需要為電源提供高質(zhì)量的射頻旁路(去耦)，但同時(shí)也需低頻電源旁路，因為模擬器件的電源噪聲抑制率(PSRR)對 1kHz以上頻率是很微弱的，對每個(gè)運放、比較器或數據轉換器的每個(gè)模擬電源引腳的RC或LC濾波都是必要的，這些電源濾波器轉折頻率和過(guò)渡帶斜率應補償器件PSRR的轉折頻率和斜率，以在所關(guān)心的頻帶內獲得期望的PSRR

一般的EMC設計指南中都很少涉及射頻設計，這是因為射頻設計者一般都很熟悉大多數連續的EMC現象，然而需要注意的是，本振和IF頻率一般都有較大的泄漏 ，所以需要著(zhù)重屏蔽和濾波。