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电路设计及EMC器件选择

2025-03-091980安规与电磁兼容网

进行稳定度及线性测试时,在输入端注入小的但上升沿极陡 (<1ns) 的方波信号(也可以通过电容馈送到输出端和电源端),方波的基频必须在电路预期的频带内,电路输出应用100MHz(至少)的示波器和探针进行过冲击和振铃检查,对音频或仪表电路也应如此,对更高速模拟电路,要选取频带更宽的示波器,同时注意使用探头的技巧。

超过信号高度50%的过冲击表明电路不稳定,对过冲击应予以有效的衰减,信号的任何长久的振铃(超过两个周期)或突发振荡表明其稳定度不好。

以上测试应在输入及输出端均无滤波器的情况下进行,也可以用扫频代替方波,频谱分析仪代替示波器(更易看出共振频率) 


 

图3 任何半导体器件都会发生解调,所有引线都敏感

图4 运算放大器能够有效地解调射频信号

1.2.3其它模拟电路技术
获得一稳定且线性的电路后,其所有联线可能还需滤波,同一产品中的数字电路部分总会把噪声感应到内部连线上,外部连线则承受外界的电磁环境的骚扰。滤波器将在后面介绍。

决不要试图采用有源电路来滤波和抑制射频带宽以达到EMC要求,只能使用无源滤波器(最好是RC型)。在运放电路中,只有在其开环增益远大于闭环增益时的频率范围内,积分反馈法才有效,但在更高频率,它不能控制频率响应。

应避免采用输入、输出阻抗高的电路,比较器必须具有迟滞特性(正反馈),以防止因为噪声和干扰而使输出产生误动作,还可防止靠近切换点处的振荡 。不要使用比实际需要快得多的输出转换比较器,保持dv/dt在较低状态。

对高频模拟信号(例如射频信号),传输线技术是必需的,取决于其长度和通信的最高频率,甚至对低频信号,如果对内部联接用传输线技术,其抗扰度也将有所改善。4iS安规与电磁兼容网

有些模拟集成电路内的电路对高场强极为敏感,这时可用小金属壳将其屏蔽起来(如果散热允许),并将屏蔽盒焊接到PCB地线面上。

与数字电路相同,模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路(去耦),但同时也需低频电源旁路,因为模拟器件的电源噪声抑制率(PSRR)对1kHz以上频率是很微弱的,对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都是必要的,这些电源滤波器转折频率和过渡带斜率应补偿器件PSRR的转折频率和斜率,以在所关心的频带内获得期望的PSRR。

一般的EMC设计指南中都很少涉及射频设计,这是因为射频设计者一般都很熟悉大多数连续的EMC现象,然而需要注意的是,本振和IF频率一般都有较大的泄漏 ,所以需要着重屏蔽和滤波。

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