EMI 會(huì )造成干擾嗎？EMI 來(lái)自哪里？

電磁干擾 (EMI) 已經(jīng)成為我們生活的一部分，要不要處理呢？許多人認為，電子解決方案的廣泛應用是一件好事，因為它給我們的生活帶來(lái)舒適、安全的享受，并把醫療服務(wù)帶到我們的身邊。但是，這些解決方案同時(shí)也產(chǎn)生了具有電子危害的 EMI 信號。

EMI 信號的源頭各種各樣。這些源頭包括我們身邊常見(jiàn)的一些電子設備。小汽車(chē)、卡車(chē)和重型車(chē)輛本身就是 EMI 信號的產(chǎn)生器。問(wèn)題在于，這些 EMI 源所處的位置與敏感電子電路的位置相同——車(chē)輛內部。這種相互靠近會(huì )影響音頻設備、自動(dòng)門(mén)控制器以及其他設備。這類(lèi)存在于車(chē)輛中的EMI噪聲是可以預見(jiàn)的。

但是，對于我們 21 世紀的人們無(wú)時(shí)不刻都在使用的手機來(lái)說(shuō)，情況又如何呢？每一種電子設備都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。今天，手機的使用，讓我們可以在任何地點(diǎn)都能夠方便地聯(lián)系朋友、家人和商業(yè)伙伴。但是，手機也會(huì )產(chǎn)生 EMI 信號，而這還只是問(wèn)題的開(kāi)端。手機的發(fā)展已超出了其基本的電話(huà)功能，擁有了更多的智能電話(huà)功能。這種 EMI 噪聲對于周?chē)O備和電路的干擾是完全不可預知的。手機依靠高RF能量工作。即使達到了相關(guān)規定，手機也可能成為一個(gè)非故意的 EMI 源，從而干擾周?chē)舾性O備工作。

印刷電路板、時(shí)鐘電路、振蕩器、數字電路和處理器也會(huì )成為電路內部 EMI 源。對電流執行開(kāi)關(guān)操作的一些機電裝置，在關(guān)鍵操作期間會(huì )產(chǎn)生 EMI。這些 EMI 信號不一定會(huì )對其他電子設備產(chǎn)生負面影響。EMI 信號的頻譜成分和強度，決定了它是否會(huì )對敏感型電路產(chǎn)生意想不到的影響。

您可以將某個(gè)數字信號的頻譜成分簡(jiǎn)化為其頻率和升時(shí)間。時(shí)鐘或者系統頻率建立電路的時(shí)間基準，但其邊緣率形成干擾諧波。圖 1 顯示了一個(gè) 10 MHz 方波的頻譜成分。該 10 MHz 信號的邊緣率為 10 ns。請注意，圖 1 中這些諧波的量級隨頻率降低。一般而言，這種信號的潛在 EMI 為：

fMAX = 1/(πx tRISE) 方程式 1

10 ns 邊緣率時(shí)方程式結果為約 31.8 MHz。曲線(xiàn)圖顯示，最后一次明顯諧波出現在30 MHz。同時(shí)，圖 2 所示 1 ns 邊緣率時(shí)方程式結果為 318 MHz 最大頻率。如果您的電路易受 318 MHz 頻帶內產(chǎn)生的頻率影響，則 EMI 諧波可能會(huì )使您的電路出現干擾。

圖 1 10 ns 升降時(shí)間信號的模擬 EMI 信號

圖 2 1 ns 升降時(shí)間信號的模擬 EMI 信號

實(shí)事上，更好的做法是您在其源頭消除干擾信號而不讓它通過(guò)您的電路。就車(chē)輛而言，越來(lái)越多的構件都使用塑料來(lái)制造。但是，當您想要找一個(gè)低阻抗接地或者實(shí)施信號屏蔽時(shí)，這卻又成了問(wèn)題。一旦信號傳輸獲得“自由”，它們便“四處游蕩”，從而進(jìn)入到您的敏感系統中，最終帶來(lái)嚴重的破壞。

下次，我們將詳細討論EMI信號是如何通過(guò)媒介傳輸進(jìn)入到您的電路中的。