產(chǎn)生EMI問題的2個原因

關(guān)于信號完整性有2個原則一定要記住，就是電流必須在閉合回路里面流動，返回電流總是從最小阻抗的通路上流過。

產(chǎn)生EMI問題有2個原因一個是閉合回路電流還一個就是共模。差模就是一個信號沿一個方向傳播，其返回信號與其方向相反，從前端看起來是就是差模了。所以大部分人或許認為共模就是一個信號沿著同一個方向傳播然后其返回信號也是沿同樣的方向返回，這樣從前端看起來電流同向就是共模了，其實這樣的理解是有問題的，基爾霍夫定律說，流出多少電流最后還是要流入多少電流，如果返回信號和輸出信號同向，那么都是電流流出了，沒有電流流入了，這樣理解肯定有問題。在信號傳輸里面有差模信號和共模信號，也許是這些概念比較容易混淆，所以大家有點暈乎了，這里說的共模不是共模信號，而是說的電流的回路途徑，返回電流途徑不是一條，而是有2條，甚至很多條，（這里假設是2條，好分析一些）這樣就導致信號路徑和返回路徑上同時出現(xiàn)同向的小電流，這個電流很小，但是是同向的，所以說它是共模，這2個很小的電流沒有按照我們希望的路徑返回，這就是使得電流回路面積增加了，EMI就增加了。

Id是差模Ic就是共模，信號正常的返回通路是信號下方的參考層，就是藍色虛線那個回路，但是有一部分電流沒有經(jīng)過藍色虛線返回，而是經(jīng)過紅色虛線返回了，導致這種現(xiàn)象原因很多，比如參考層不完整，信號耦合，其他通路Z0更小，等等。這里的Ic也許很小，但是不要忘了，它的回路面積有可能很大，這樣產(chǎn)生的EMI就會很多。

下面我們理論計算一下，我假設有共模電流產(chǎn)生，這樣我們就可以將電流分為差模電流和共模電流。Id是差模電流，Ic是共模電流，從下面的圖可以看出在信號線和參考層回路上確實有同向的電流流過就是Ic,這也是大家容易誤解的地方，不過這里說明的是，Ic不是輸出端原本就輸出共模電流，而是因為電流回路的原因，導致這里產(chǎn)生了Ic。這里的Ic相當于同向輸入電流，其返回路徑是下面的虛線，是我們不希望的路徑。

假設輸出電流是10MA,但是信號線下方的參考層流入的電流是9MA，就是說明，還有1MA的電流從其他通路返回了，2*Ic=1MA。Ic=0.5MA。

理論計算只是給一個比較直觀的理解，實際上那個Ic很小，但是它可能經(jīng)過了很多的路徑返回，這樣它的回路面積就很大，它引起的EMI問題就要重視。那個Ic的返回路徑到底是啥，我們無法確定，但是有幾個設計方法可以幫助減少，這個現(xiàn)象。

1：使用高速電路設計技巧，需要處理的特征阻抗，線寬，線間距等等。

2：參考層要連續(xù)。

3：能將走線布成帶狀線就帶狀線吧，這個不好說，我們大部分都是微帶線，除非你板層在6層或者6層以上。

4：盡量減小高頻走線長度。

5：最好使用成對的電源層和地層，形成良好的耦合回路