小心构建电路板 防止掉入EMI陷阱

2013-09-09 23:32:26来源: 互联网

电磁干扰EMI) 是我们生活的一部分。随着时间的推移,有意和无意的EMI 辐射源的大量产生会对电路造成严重的破坏。这些辐射源的信号并非一定会污染电路,但我们的目的就是要让低噪声系统远离这些危害。

  我们可以设想,一名医生使用一台心电图诊断设备,想要准确地对心脏进行诊断。在知道这是一台高精密的测量设备后,我们便不会担心讨厌的噪声会出现在诊断结果中。这是一种低频测量,电子设备不会超过1MHz。但是,如果使用的是一台EMI 设计糟糕的ECG 设备,而这时医生又在检查期间使用手机接电话,那么就有理由担心诊断结果了。请参见图1。

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  图1 1.5 英尺以外的发射器(f = 470 MHz, P= 0.5W)开启和关闭时ECG 诊断设备的心脏检查结果

  图1中,系统的心脏输入信号约为0.25 mVp-p。这种小信号要求有6000 V/V 左右的测量放大器增益。幸运的是,图1 所示情况并不代表医用ECG 测量设备的实际性能。这种测量实际是使用图2 所示电路板在工程师的实验室中进行的。

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  图2 精密型低电平ECG 心率计电路板的正面图

  不要掉入这种EMI 陷阱。小心谨慎地构建电路板,并使用一些抗EMI 的组件,它与模拟或者数字电路的带宽无关。当应用电路附近存在某个EMI 源时,该辐射源可能会也可能不会对它产生影响。

  使用这种低频电路板时,来自手机的辐射噪声是如何进入到测量结果(请参见图1)的呢?让我们来回顾和研究整个EMI 图。在EMI 方面,共有三个因素起作用:辐射源、辐射信号传播的耦合通路以及辐射受体。本例中的辐射源是显而易见的。但是,EMI 信号源可能通过空中无线传播,也可能通过PCB 传导,并且辐射源不明。

  EMI(也称作射频干扰,RFI)通过直接传导或者各种场传播,对受体形成包围之势。这些场直接耦合进入电路连接线和PCB 线路中,转换成传导型RFI。

  在两个电荷之间形成力需要三个条件:电、磁和电磁场(辐射)。电场(伏特/距离)描述两个物理点之间不均匀电荷分布所形成的力。为了平衡这种电荷分布,电荷之间形成了力。

  移动的电荷或者电流形成磁场,它对其周围所有其它电荷施加力。这种场(或者力)随距离增加而迅速减小。请注意,电场和磁场相互关联,一个改变,另一个也同时改变。

  最后,电子(或者电荷)的加速度形成电磁场。这种电磁场是产生EMI 传播最为常见的原因。

  有没有一种方法能够解决这个问题呢?下次,我们将讨论引起EMI 问题的一些辐射源所具有的特性,并介绍一些小技巧,教您如何最小化这种辐射,敬请期待。

关键字:电路板  EMI

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0909/article_19199.html
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