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emi传导辐射测试仪器(电子产品设备的EMI辐射理论和展频解密)

emi传导辐射测试仪器(电子产品设备的EMI辐射理论和展频解密)

EMI型号:

骚扰信号源传输到产品中的等效天线模型,然后传输发射,产生EMI辐射数据!

1)如果电流不流经等效天线模型,就不存在EMI辐射问题;

2)当电路中导体的电位都是等电位时,没有电流;

电磁干扰的基本理论;

辐射的一个重要基本概念是电流导致辐射,而不是电压;

1.差模电流的磁场主要集中在由差模电流组成的回路区域,

而环形区域外的磁力线将相互抵消;

2.回路区域外的共模电流磁场,

共模电流产生的磁场方向相同,但磁场强度加强!

问题:共模电流can t取消射频回路中的磁力线!

我的理论是:

A.所有等电位导体可以互联,能连接的都连接;如果可以不要连接它,用电容器连接它。电容连接是滤波方法!

B.所有EMI辐射问题都是共模辐射!共模场辐射是怎么出来的?必须是干扰信号源发射到等效天线模型;而不是骚扰信号源,直接飞出去!

我对EMI辐射的基本想法:

让辐射源不流经这个等效天线模型或者最短的等效回路路径/最小的等效回路面积!

产品设计中经常遇到的几个问题设计方案。

电子产品中的散热器问题分析(1):

散热器的EMI辐射问题,散热器接地的理论分析!复杂产品辐射体的体积越来越大,辐射体的长度可以匹配这种辐射的波长;辐射体很容易变成辐射天线!

注意:EMI辐射多为远场共模辐射!远辐射是怎么出来的?必须是干扰信号源发射到等效天线模型;而不是骚扰信号源直接飞出去!

处理方法:让辐射源不要流过这个等效天线!

要成为辐射体的等效天线,简单的办法就是不让电流流过辐射体;当散热器的电位等于系统的工作地电位时;将散热器连接到地的相应器件(IC)的GND阻止了电流流过散热器,所以不会有散热器的EMI辐射问题!

电子产品中的接口连接线分析2;

25MHz晶振的通讯连接(如以太网;HDMI接口;LVDS数据线)产生超过125MHz和375MHz标准的EMI辐射;产品结构打3mm螺丝孔(螺丝不接地)没有辐射超标。

以太网的辐射部分是电缆引起的;这不不代表系统中的25MHz时钟信号直接出去了!25MHz及其谐波通过一定的传输路径传输到以太网的信号线;信号线上的电流决定了辐射。可以肯定的是,锁紧螺孔的过程改变了它的电流传递路径;通过锁紧螺丝孔,接地,改变了原来流过电缆的电流!如果这个螺丝孔与外壳有关,这将是原因;它这不是结构是否封闭的问题!

让我们进一步假设螺丝没有接地!25MHz、125MHz/375MHz的高频辐射信号可以通过3mm孔径出去吗?

回答:没有!螺丝拆下来只是125MHz/375MHz的EMI的辐射问题,螺丝孔可以通过。这只能证明它和这个洞有关系,但它能不能证明它是从这个洞里出去的!

我的EMI理论模型:干扰源要传导到产品中的等效天线模型再辐射出去!

电子产品双面板PCB布线和地板铺设分析之三;

双面板PCB系统地板铺设的理论与分析:地板铺设对EMI有什么影响?

铺好地板的方面:

注意信号线PCB边缘的布线,如果是铺装的话;该信号线的外部信号耦合减少;PCB边缘要有铜地板;如果在信号线之间铺设铜,可以降低信号之间的串扰,串扰中的EMI辐射为I

我的观点:PCB有镀铜的条件,这个镀铜是有用的,如果能提高EMI的性能;建议采用PCB铺铜的规则!

注意:

在这种设计中,必须确保信号接地层与系统参考地电位之间的阻抗足够小。不然这个地板会有辐射干扰或者辐射干扰的影响!

受系统分布参数影响的电磁场回路分析!我用下面的等价来分析:

共模电流流经信号线、电缆等。通过布局和布线的系统,其中超过30兆赫的辐射发射天线接收;即共模辐射在空间产生电磁场,被辐射骚扰测试接收天线接收时,形成产品的外部辐射骚扰。

电磁干扰的传输路径:电感耦合:电容耦合;传导耦合;辐射耦合!

1.电感耦合路径问题

注意电路中的感性元件:电感和变压器器件等。

2.电容耦合路径问题

请注意,电路中任意两个相邻的电流导体之间将存在分布电容耦合:相邻的PCB走线和按键走线;散热片等。

电磁干扰辐射的分析要点

今天的主要内容实践分析和成本优化思路如下:

A.确认噪声源

B.了解噪声源的特征

C.确定噪声源的传播途径;

D.分析并确认成本优化设计。

总结:

辐射的一个重要基本概念是电流导致辐射,而不是电压;

所有等电位导体可以互联,能连接的都连接;如果可以不要连接它,用电容器连接它。电容连接是滤波方法!让辐射源不要流过这个等效天线模型!或者人为设置规定的等价路径!(老师阿杜的设计技巧)

第二部分是扩频解密

1.扩频时钟(扩频技术)

扩频时钟和普通时钟的区别在于,普通时钟的信号周期非常稳定,而扩频时钟的信号周期是按照一定的规律变化的。这种周期性变化的结果就是时钟信号的谱线变宽,峰值降低!而每个谐波的总能量保持不变;如下图所示!

注意:扩频时钟信号的频率抖动应控制在不会引起系统时序混乱的程度。一般用百分比表示,称为调频制。

例如,0.5%的调制意味着100MHz的时钟频率在99.5 MHz至100.5 MHz之间变化。当系统有工作频率上限要求时,为了避免时钟频率超过系统允许的最大频率;时钟频率可以在99.5MHz-100MHz之间变化;这叫下行扩频!

常见的扩频方法如下图所示:

我们应该在实际的技术规范中注明这种时钟周期和幅度抖动!

2.普通标准钟和扩频钟的发射频谱对比数据如下:

3.扩频时钟技术与传统滤波技术的区别。

利用低通滤波器(如铁氧体磁环或三端电容)对时钟信号进行滤波,衰减时钟信号的高次谐波,从而降低电路辐射,已经被大多数电子设计师所熟知!这种滤波的结果是脉冲信号的上升沿延长,不适合高速电路!特别是随着数字电路工作速度的快速提高,时钟信号的上升沿必须保持一定的抖动!不允许过滤。

同样,在开关电源中,虽然上升沿较长的脉冲可以降低干扰发射;但是会降低电源的效率!

与用滤波器衰减脉冲信号高次谐波的方法相比;扩频时钟技术有以下不可替代的好处!

A.时钟信号的波形不变;扩频时钟信号的脉冲波形与普通时钟信号相同,上升沿陡峭,适用于高速数字逻辑电路!

b、扩频时钟从根源上降低了干扰幅度;传统的滤波技术只能降低时钟高次谐波的幅度

C.扩频时钟降低了所有谐波的幅度;滤波只能降低高次谐波的幅度(一般为了保证时钟的基本波形要保留15次谐波),对较低次谐波(尤其是基频)没有抑制作用!比如频率为12MHz的时钟信号,只能滤除150MHz以上的谐波(保留13次谐波)!但是150MHz以下的谐波还是会产生很强的发射!

这只能通过屏蔽和在线缆上使用高性能滤波器来解决!

使用扩频时钟就不存在这个问题;几乎所有的谐波都会降低!

4.扩频时钟的设计。

有两种类型的设备可以获得扩频时钟:

一种是独立的扩频时钟振荡器(扩频晶体振荡器)。其封装与普通晶振相同,可以直接替代普通晶振,使电路工作在扩频时钟状态。这种装置的缺点是每个型号的输出频率和扩频参数(调频度)是固定的。

另一种类型需要一些外部器件,通常是外部晶振或时钟源作为参考频率。这种器件的优点是工作频率在一个范围内,可以设置扩频参数!我推荐在新开发的产品中使用这种装置设计!

5.扩频时钟(扩频技术)在TFT-LCD显示中的应用及技术要求

标签:时钟信号扩频


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