【導(dǎo)讀】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(rèn)為,電子解決方案的廣泛應(yīng)用是一件好事,因為它給我們的生活帶來舒適、安全的享受,并把醫(yī)療服務(wù)帶到我們的身邊。但是,這些解決方案同時也產(chǎn)生了具有電子危害的EMI信號。
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(rèn)為,電子解決方案的廣泛應(yīng)用是一件好事,因為它給我們的生活帶來舒適、安全的享受,并把醫(yī)療服務(wù)帶到我們的身邊。但是,這些解決方案同時也產(chǎn)生了具有電子危害的EMI信號。
EMI信號的源頭各種各樣,其中包括我們身邊常見的一些電子設(shè)備。小汽車、卡車和重型車輛本身就是EMI信號的產(chǎn)生器。問題在于,這些EMI源與敏感電子電路位于同—車輛內(nèi),會影響音頻設(shè)備、自動門控制器以及其他設(shè)備。但這類存在于車輛中的EMI噪聲是可以預(yù)見的。
然而,對于21世紀(jì)的人們無時不刻都在使用的手機(jī)來說,情況又如何呢?每一種電子設(shè)備都有其優(yōu)缺點(diǎn)。今天,手機(jī)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(jī)也會產(chǎn)生EMI信號,而這還只是問題的開端。手機(jī)的發(fā)展已超出了其基本的功能,擁有了更多的智能電話功能。這種EMI噪聲對于周圍設(shè)備和電路的干擾是完全不可預(yù)知的。手機(jī)需要依靠高RF能量工作,所以即使達(dá)到了相關(guān)要求,也可能成為一個意外的EMI源,從而干擾周圍敏感設(shè)備工作。
印刷電路板、時鐘電路、振蕩器、數(shù)字電路和處理器也會成為電路內(nèi)部EMI源。對電流執(zhí)行開關(guān)操作的一些機(jī)電裝置,在關(guān)鍵操作期間也會產(chǎn)生EMI。這些EMI信號不一定會對其他電子設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響。EMI信號的頻譜成分和強(qiáng)度,決定了它是否會對敏感型電路產(chǎn)生意想不到的影響。
您可以將某個數(shù)字信號的頻譜成分簡化為頻率和上升時間。時鐘或者系統(tǒng)頻率建立電路的時間基準(zhǔn),但其邊緣率形成干擾諧波。圖1顯示了一個10MHz方波的頻譜成分。該10MHz信號的邊緣率為10ns。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)
10ns邊緣率時方程式結(jié)果為約31.8MHz。曲線圖顯示,最后一次明顯諧波出現(xiàn)在30MHz。同時,1ns邊緣率時方程式結(jié)果為318MHz最大頻率(圖2所示)。如果您的電路易受318MHz頻帶內(nèi)產(chǎn)生的頻率影響,則EMI諧波可能會使您的電路出現(xiàn)干擾。
圖1:10ns升降時間信號的模擬EMI信號
圖2:1ns升降時間信號的模擬EMI信號
實事上,更好的做法是您在源頭消除干擾信號而不讓它通過您的電路。就車輛而言,越來越多的構(gòu)件開始使用塑料來制造。但是,當(dāng)您想要找一個低阻抗接地或者實施信號屏蔽時,這就又成了問題。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(tǒng)中,最終帶來嚴(yán)重的破壞。