汽車(chē)電子系統的電磁兼容設計

EM易感性

整流/泵、寄生元件、電流、功耗太大是EMS(電磁易感性)的四個(gè)最主要干擾效應。高頻電磁功率被部分吸納在IC之中，因此，可能會(huì )引起若干擾動(dòng)。這些擾動(dòng)包括將大的高頻電壓傳入高阻抗節點(diǎn)及把大的高頻電流傳入低阻抗節點(diǎn)。

將EMS效應減少到最小的主要辦法是把電路設計勻稱(chēng)，因而避免可能出現整流現象。采用差分電路拓撲和版圖設計可以做到這一點(diǎn)。即使對于應用中需要小信號的傳感器，能夠處理較大共模信號的拓撲可能有助于保持系統在寬范圍電磁信號內保持線(xiàn)性。通過(guò)濾波可以限制進(jìn)入敏感器件的頻率范圍，這是另外一種常用的技術(shù)，特別是在可以采用片上濾波的時(shí)候。采取高共模抑制比(CMRR)和電源抑制比設計(PSRR)也將使電路免受整流干擾，并保持內部節點(diǎn)阻抗為低且所有敏感節點(diǎn)都在片上。最后，為了避免或控制寄生元件和電流，采用保護器件將大于所要求的EMS抑制電平的部分鉗位掉是很重要的。該技術(shù)有助于避免整流干擾并維持保護電平與信號對稱(chēng)。把襯底電流控制在最小并把這些電流聚集在受控點(diǎn)中也是關(guān)鍵。

AMI公司提供的最新器件

許多設計工程師正在尋求混合信號半導體技術(shù)來(lái)為當今的汽車(chē)應用提供SoC方案，最新的高壓混合信號技術(shù)特別適合于需要較高電壓輸出的設計，例如驅動(dòng)電機或激勵繼電器，以便將模擬信號調理功能與復雜的數字處理結合起來(lái)。

至于高壓和混合信號ASIC技術(shù)，AMI公司的I2T和I3T系列就是優(yōu)秀的例子。該設計處理的電壓高達80V，基于0.35μm CMOS技術(shù)的I3T80在單芯片內集成了復雜的數字電路、嵌入式處理器、存儲器、外圍設備、高壓功能和不同的接口。

AMIS采用混合信號技術(shù)和許多上述優(yōu)秀的EMC設計方法開(kāi)發(fā)了針對汽車(chē)應用的一系列ASSP，包括AMIS-41682標準速度、AMIS-42665和AMIS-30660高速CAN收發(fā)器。對于要求CAN通信速率最高達1Mbps的12V和24V汽車(chē)及工業(yè)應用，這些器件為CAN控制器和物理總線(xiàn)之間提供了接口并簡(jiǎn)化設計和減少了元件數量。例如，AMIS-30660完全符合ISO 11898-2標準，并通過(guò)CAN控制器的發(fā)送和接收引腳向CAN總線(xiàn)提供差分信令能力；該芯片為設計工程師提供了3.3V或5V邏輯電平接口的選擇，確保兼容現有的應用及即將出現的低電壓設計需求。仔細匹配輸出信號，就可以省略最小化EME所需要的共模扼流圈，同時(shí)接收輸入的寬共模電壓范圍(±35V)還可確保高的EMS性能。

電磁兼容設計的重要性

隨著(zhù)現代汽車(chē)中電子設備的增加，越來(lái)越要求進(jìn)行良好的設計以確保符合電磁兼容標準的要求。與此同時(shí)，隨著(zhù)集成度的提高，汽車(chē)設計工程師需要系統級芯片ASIC和ASSP方案來(lái)替換多個(gè)離散元件的方案。