如何在電路中正確的選擇有源器件EMC

產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)，需要在不同級別上實(shí)現(xiàn)，包括：元器件、部件級、PCB級、模塊級、產(chǎn)品級、集成系統(tǒng)級。解決元器件、部件級、PCB級的EMC問題，終究比解決模塊級、產(chǎn)品級、集成系統(tǒng)級更容易，更有效，成本更低。而我們常用的電子器件主要包括有源器件和無源器件兩種類型。

什么是有源器件

如果電子元器件工作時(shí)，其內(nèi)部有電源存在，則這種器件叫做有源器件，其主要指IC和模塊電路等器件。

從電路性質(zhì)上看，有源器件有兩個(gè)基本特點(diǎn)：

● 自身也消耗電能；

● 除了輸入信號外，還必須要有外加電源才可以正常工作。

有源器件EMC選型

選型要素如下圖所示：

1.電磁敏感度?

有源器件的靈敏度和帶寬是評價(jià)電磁敏感度特性最重要的參數(shù)，靈敏度越高，帶寬越大，抗擾度越差；

模擬器件:? 帶內(nèi)敏感度特性取決于靈敏度和帶寬；帶外敏感度特性用帶外抑制特性表示。

邏輯器件:? 帶內(nèi)敏感度特性取決于噪聲容限或噪聲抗擾度；噪聲容限即疊加在輸入信號上的噪聲最大允許值，帶外敏感度特性用帶外抑制特性表示。

2. 電磁騷擾發(fā)射

電子噪聲主要來自設(shè)備內(nèi)部的元器件，包括熱噪聲、 散彈噪聲、1/f噪聲和天線噪聲等。

邏輯器件的電磁騷擾發(fā)射包括傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾：

傳導(dǎo)騷擾可通過電源線、信號線、接地線等金屬導(dǎo)線傳輸；

輻射騷擾可由器件輻射或通過充當(dāng)天線的互連線進(jìn)行輻射。

輻射發(fā)射與f2成正比,傳導(dǎo)發(fā)射與f成正比；

凡是有騷擾電流經(jīng)過的導(dǎo)線都會產(chǎn)生輻射發(fā)射。

邏輯器件是一種騷擾發(fā)射較強(qiáng)的最常見的寬帶騷擾源器件翻轉(zhuǎn)時(shí)間tr越短，對應(yīng)：邏輯脈沖所占頻譜越寬。

BW=1/πtr

實(shí)際輻射頻率范圍可能達(dá)到BW的十倍以上。

在保證電路性能要求的前提下，應(yīng)盡量選用tr長，功耗低，集成度高的邏輯器件。

3.芯片封裝

IC封裝也是產(chǎn)生電磁騷擾的原因之一。

IC封裝是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)電熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印制板上的導(dǎo)線與其它器件建立連接。

衡量一個(gè)芯片封裝技術(shù)先進(jìn)與否的重要指標(biāo)是芯片面積與封裝面積之比，這個(gè)比值越接近1越好。

4.電源電壓

Vcc也是選擇芯片的重要因素，對于502傳輸線, Vcc為5V時(shí)，△I為100mA,3.3V時(shí)，為66mA,1.8V時(shí),減小到36mA。所以，降低Vcc,可以有效降低△|噪聲電壓，明顯降低EMI。

很高的開關(guān)速度和存在引線電感和驅(qū)動線對地電容及輸入電容時(shí)，將產(chǎn)生很高的△l噪聲電流，瞬態(tài)負(fù)載電流和△I噪聲電壓。所引起的電源波動會給系統(tǒng)帶來致命的影響。選擇VCC電壓相對較低的情況除了功耗相對較低，更重要的是在源頭端抑制了傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾。
責(zé)任編輯；zl