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集成电路的电磁兼容测试浅谈

   2007-09-05 2170
本文导读:当今,集成电路的电磁兼容性越来越受到重视。电子设备和系统的生产商努力改进他们的产品以满足电磁兼容规范,降低电磁发射和增强抗干扰能力。过去,集成电路生产商关心的只是成本,应用领域和使用性能,几乎很少考虑

当今,集成电路的电磁兼容性越来越受到重视。电子设备和系统的生产商努力改进他们的产品以满足电磁兼容规范,降低电磁发射和增强抗干扰能力。过去,集成电路生产商关心的只是成本,应用领域和使用性能,几乎很少考虑电磁兼容的问题。即使单片集成电路通常不会产生较大的辐射,但它还是经常成为电子系统辐射发射的根源。当大量的数字信号瞬间同时切换时便会产生许多的高频分量。

尤其是近年来,集成电路的频率越来越高,集成的晶体管数目越来越多,集成电路的电源电压越来越低,加工芯片的特征尺寸进一步减小,越来越多的功能,甚至是一个完整的系统都能够被集成到单个芯片之中,这些发展都使得芯片级电磁兼容显得尤为突出。现在,集成电路生产商也要考虑自己产品电磁兼容方面的问题。

集成电路电磁兼容的标准化

由于集成电路的电磁兼容是一个相对较新的学科,尽管对于电子设备及子系统已经有了较详细的电磁兼容标准,但对于集成电路来说其测试标准却相对滞后。国际电工委员会第47A技术分委会(IEC SC47A)早在1990年就开始专注于集成电路的电磁兼容标准研究。此外,北美的汽车工程协会也开始制定自己的集成电路电磁兼容测试标准SAE J 1752,主要是发射测试的部分。1997年,IEC SC47A下属的第九工作组WG9成立,专门负责集成电路电磁兼容测试方法的研究,参考了各国的建议,至今相继出版了150kHz-1GHz的集成电路电磁发射测试标准IEC61967和集成电路电磁抗扰度标准IEC62132 。此外,在脉冲抗扰度方面,WG9也正在制定对应的标准IEC62215。

目前,IEC61967标准用于频率为150kHz到1GHz的集成电路电磁发射测试,包括以下六个部分:

第一部分:通用条件和定义(参考SAE J1752.1);

第二部分:辐射发射测量方法--TEM小室法(参考SAE J1752.3);

第三部分:辐射发射测量方法--表面扫描法(参考SAE J1752.2);

第四部分:传导发射测量方法--1Ω/150Ω直接耦合法;

第五部分:传导发射测量方法--法拉第笼法WFC(workbench faraday cage);

第六部分:传导发射测量方法--磁场探头法。

IEC62132标准,用于频率为150kHz到1GHz的集成电路电磁抗扰度测试,包括以下五部分:

第一部分:通用条件和定义;

第二部分:辐射抗扰度测量方法-- TEM小室法 ;

第三部分:传导抗扰度测量方法--大量电流注入法(BCI) ;

第四部分:传导抗扰度测量方法--直接射频功率注入法(DPI) ;

第五部分:传导抗扰度测量方法--法拉第笼法(WFC)。

IEC62215标准,用于集成电路脉冲抗扰度测试,包括以下三部分,但尚未正式出版:

第一部分:通用条件和定义;

第二部分:传导抗扰度测量方法??同步脉冲注入法 ;

第三部分:传导抗扰度测量方法??随机脉冲注入法参考(IEC61000-4-2和IEC61000-4-4) 。

下文主要针对IEC61967 和IEC62132的测试方法进行讲解。

集成电路电磁兼容测试方法

电磁发射测试标准--IEC61967

第一部分:通用条件和定义

传感器:TEM小室、场探头等;

频谱仪或接收机:频率范围覆盖150kHz-1GHz,峰值检波、带最大值保持功能,分辨率带宽的设置如下表:


表一 分辨率带宽的选择

 电源:用电池供电或采用低射频噪声的电源;

测试温度:23℃±5℃;

环境噪声:除被测IC外其余外围电路供电时,所测到的背景噪声低于限值至少6dB,必要时可采用前置放大器;

 
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