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1 EMI / EMC 设 计 秘 籍 电 子 产 品 设 计 工 程 师 必 备 手 册

2 目 录 一 EMC 工 程 师 必 须 具 备 的 八 大 技 能 二 EMC 常 用 元 件 三 EMI/EMC 设 计 经 典 85 问 四 EMC 专 用 名 词 大 全 五 产 品 内 部 的 EMC 设 计 技 巧 六 电 磁 干 扰 的 屏 蔽 方 法 七 电 磁 兼 容 (EMC) 设 计 如 何 融 入 产 品 研 发 流 程

3 一 EMC 工 程 师 必 须 具 备 的 八 大 技 能 EMC 工 程 师 需 要 具 备 那 些 技 能? 从 企 业 产 品 需 要 进 行 设 计 整 改 认 证 的 过 程 看,EMC 工 程 师 必 须 具 备 以 下 八 大 技 能 : 1 EMC 的 基 本 测 试 项 目 以 及 测 试 过 程 掌 握 ; 2 产 品 对 应 EMC 的 标 准 掌 握 ; 3 产 品 的 EMC 整 改 定 位 思 路 掌 握 ; 4 产 品 的 各 种 认 证 流 程 掌 握 ; 5 产 品 的 硬 件 硬 件 知 识, 对 电 路 ( 主 控 接 口 ) 了 解 ; 6 EMC 设 计 整 改 元 器 件 ( 电 容 磁 珠 滤 波 器 电 感 瞬 态 抑 制 器 件 等 ) 使 用 掌 握 ; 7 产 品 结 构 屏 蔽 设 计 技 能 掌 握 ; 8 对 EMC 设 计 如 何 介 入 产 品 各 个 研 发 阶 段 流 程 掌 握

4 二 EMC 常 用 元 件 介 绍 共 模 电 感 由 于 EMC 所 面 临 解 决 问 题 大 多 是 共 模 干 扰, 因 此 共 模 电 感 也 是 我 们 常 用 的 有 力 元 件 之 一! 这 里 就 给 大 家 简 单 介 绍 一 下 共 模 电 感 的 原 理 以 及 使 用 情 况 共 模 电 感 是 一 个 以 铁 氧 体 为 磁 芯 的 共 模 干 扰 抑 制 器 件, 它 由 两 个 尺 寸 相 同, 匝 数 相 同 的 线 圈 对 称 地 绕 制 在 同 一 个 铁 氧 体 环 形 磁 芯 上, 形 成 一 个 四 端 器 件, 要 对 于 共 模 信 号 呈 现 出 大 电 感 具 有 抑 制 作 用, 而 对 于 差 模 信 号 呈 现 出 很 小 的 漏 电 感 几 乎 不 起 作 用 原 理 是 流 过 共 模 电 流 时 磁 环 中 的 磁 通 相 互 叠 加, 从 而 具 有 相 当 大 的 电 感 量, 对 共 模 电 流 起 到 抑 制 作 用, 而 当 两 线 圈 流 过 差 模 电 流 时, 磁 环 中 的 磁 通 相 互 抵 消, 几 乎 没 有 电 感 量, 所 以 差 模 电 流 可 以 无 衰 减 地 通 过 因 此 共 模 电 感 在 平 衡 线 路 中 能 有 效 地 抑 制 共 模 干 扰 信 号, 而 对 线 路 正 常 传 输 的 差 模 信 号 无 影 响 共 模 电 感 在 制 作 时 应 满 足 以 下 要 求 : 1) 绕 制 在 线 圈 磁 芯 上 的 导 线 要 相 互 绝 缘, 以 保 证 在 瞬 时 过 电 压 作 用 下 线 圈 的 匝 间 不 发 生 击 穿 短 路 2) 当 线 圈 流 过 瞬 时 大 电 流 时, 磁 芯 不 要 出 现 饱 和 3) 线 圈 中 的 磁 芯 应 与 线 圈 绝 缘, 以 防 止 在 瞬 时 过 电 压 作 用 下 两 者 之 间 发 生 击 穿 4) 线 圈 应 尽 可 能 绕 制 单 层, 这 样 做 可 减 小 线 圈 的 寄 生 电 容, 增 强 线 圈 对 瞬 时 过 电 压 的 而 授 能 力 通 常 情 况 下, 同 时 注 意 选 择 所 需 滤 波 的 频 段, 共 模 阻 抗 越 大 越 好, 因 此 我 们 在 选 择 共 模 电 感 时 需 要 看 器 件 资 料, 主 要 根 据 阻 抗 频 率 曲 线 选 择 另 外 选 择 时 注 意 考 虑 差 模 阻 抗 对 信 号 的 影 响, 主 要 关 注 差 模 阻 抗, 特 别 注 意 高 速 端 口 磁 珠 在 产 品 数 字 电 路 EMC 设 计 过 程 中, 我 们 常 常 会 使 用 到 磁 珠, 那 么 磁 珠 滤 波 地 原 理 以 及 如 何 使 用 呢? 铁 氧 体 材 料 是 铁 镁 合 金 或 铁 镍 合 金, 这 种 材 料 具 有 很 高 的 导 磁 率, 他 可 以 是 电 感 的 线 圈 绕 组 之 间 在 高 频 高 阻 的 情 况 下 产 生 的 电 容 最 小 铁 氧 体 材 料 通 常 在 高 频 情 况 下 应 用, 因 为 在 低 频 时 他 们 主 要 程 电 感 特 性, 使 得 线 上 的 损 耗 很 小 在 高 频 情 况 下, 他 们 主 要 呈 电 抗 特 性 比 并 且 随 频 率 改 变 实 际 应 用 中, 铁 氧 体 材 料 是 作 为 射 频 电 路 的 高 频 衰 减 器 使 用 的 实 际 上, 铁 氧 体 较 好 的 等 效 于 电 阻 以 及 电 感 的 并 联, 低 频 下 电 阻 被 电 感 短 路, 高 频 下 电 感 阻 抗 变 得 相 当 高, 以 至 于 电 流 全 部 通 过 电 阻 铁 氧 体 是 一 个 消 耗 装 置, 高 频 能 量 在 上 面 转 化 为 热 能, 这 是 由 他 的 电 阻 特 性 决 定 的 铁 氧 体 磁 珠 与 普 通 的 电 感 相 比 具 有 更 好 的 高 频 滤 波 特 性 铁 氧 体 在 高 频 时 呈 现 电 阻 性, 相 当 于 品 质 因 数 很 低 的 电 感 器, 所 以 能 在 相 当 宽 的 频 率 范 围 内 保 持 较 高 的 阻 抗, 从 而 提 高 高 频 滤 波 效 能 在 低 频 段, 阻 抗 由 电 感 的 感 抗 构 成, 低 频 时 R 很 小, 磁 芯 的 磁 导 率 较 高, 因 此 电 感 量 较 大,L 起 主 要 作 用, 电 磁

5 干 扰 被 反 射 而 受 到 抑 制 ; 并 且 这 时 磁 芯 的 损 耗 较 小, 整 个 器 件 是 一 个 低 损 耗 高 Q 特 性 的 电 感, 这 种 电 感 容 易 造 成 谐 振 因 此 在 低 频 段, 有 时 可 能 出 现 使 用 铁 氧 体 磁 珠 后 干 扰 增 强 的 现 象 在 高 频 段, 阻 抗 由 电 阻 成 分 构 成, 随 着 频 率 升 高, 磁 芯 的 磁 导 率 降 低, 导 致 电 感 的 电 感 量 减 小, 感 抗 成 分 减 小 但 是, 这 时 磁 芯 的 损 耗 增 加, 电 阻 成 分 增 加, 导 致 总 的 阻 抗 增 加, 当 高 频 信 号 通 过 铁 氧 体 时, 电 磁 干 扰 被 吸 收 并 转 换 成 热 能 的 形 式 耗 散 掉 铁 氧 体 抑 制 元 件 广 泛 应 用 于 印 制 电 路 板 电 源 线 和 数 据 线 上 如 在 印 制 板 的 电 源 线 入 口 端 加 上 铁 氧 体 抑 制 元 件, 就 可 以 滤 除 高 频 干 扰 铁 氧 体 磁 环 或 磁 珠 专 用 于 抑 制 信 号 线 电 源 线 上 的 高 频 干 扰 和 尖 峰 干 扰, 它 也 具 有 吸 收 静 电 放 电 脉 冲 干 扰 的 能 力 使 用 片 式 磁 珠 还 是 片 式 电 感 主 要 还 在 于 实 际 应 用 场 合 在 谐 振 电 路 中 需 要 使 用 片 式 电 感 而 需 要 消 除 不 需 要 的 EMI 噪 声 时, 使 用 片 式 磁 珠 是 最 佳 的 选 择 片 式 磁 珠 和 片 式 电 感 的 应 用 场 合 : 片 式 电 感 : 射 频 (RF) 和 无 线 通 讯, 信 息 技 术 设 备, 雷 达 检 波 器, 汽 车 电 子, 蜂 窝 电 话, 寻 呼 机, 音 频 设 备,PDAs( 个 人 数 字 助 理 ), 无 线 遥 控 系 统 以 及 低 压 供 电 模 块 等 片 式 磁 珠 : 时 钟 发 生 电 路, 模 拟 电 路 和 数 字 电 路 之 间 的 滤 波, I/O 输 入 / 输 出 内 部 连 接 器 ( 比 如 串 口, 并 口, 键 盘, 鼠 标, 长 途 电 信, 本 地 局 域 网 ), 射 频 (RF) 电 路 和 易 受 干 扰 的 逻 辑 设 备 之 间, 供 电 电 路 中 滤 除 高 频 传 导 干 扰, 计 算 机, 打 印 机, 录 像 机 (VCRS), 电 视 系 统 和 手 提 电 话 中 的 EMI 噪 声 抑 止 磁 珠 的 单 位 是 欧 姆, 因 为 磁 珠 的 单 位 是 按 照 它 在 某 一 频 率 产 生 的 阻 抗 来 标 称 的, 阻 抗 的 单 位 也 是 欧 姆 磁 珠 的 DATASHEET 上 一 般 会 提 供 频 率 和 阻 抗 的 特 性 曲 线 图, 一 般 以 100MHz 为 标 准, 比 如 是 在 100MHz 频 率 的 时 候 磁 珠 的 阻 抗 相 当 于 1000 欧 姆 针 对 我 们 所 要 滤 波 的 频 段 需 要 选 取 磁 珠 阻 抗 越 大 越 好, 通 常 情 况 下 选 取 600 欧 姆 阻 抗 以 上 的 另 外 选 择 磁 珠 时 需 要 注 意 磁 珠 的 通 流 量, 一 般 需 要 降 额 80% 处 理, 用 在 电 源 电 路 时 要 考 虑 直 流 阻 抗 对 压 降 影 响 滤 波 电 容 器 尽 管 从 滤 除 高 频 噪 声 的 角 度 看, 电 容 的 谐 振 是 不 希 望 的, 但 是 电 容 的 谐 振 并 不 是 总 是 有 害 的 当 要 滤 除 的 噪 声 频 率 确 定 时, 可 以 通 过 调 整 电 容 的 容 量, 使 谐 振 点 刚 好 落 在 骚 扰 频 率 上 在 实 际 工 程 中, 要 滤 除 的 电 磁 噪 声 频 率 往 往 高 达 数 百 MHz, 甚 至 超 过 1GHz 对 这 样 高 频 的 电 磁 噪 声 必 须 使 用 穿 心 电 容 才 能 有 效 地 滤 除 普 通 电 容 之 所 以 不 能 有 效 地 滤 除 高 频 噪 声, 是 因 为 两 个 原 因, 一 个 原 因 是 电 容 引 线 电 感 造 成 电 容 谐 振, 对 高 频 信 号 呈 现 较 大 的 阻 抗, 削 弱 了 对 高 频 信 号 的 旁 路 作 用 ; 另 一 个 原 因 是 导 线 之 间 的 寄 生 电 容 使 高 频 信 号 发 生 耦 合, 降 低 了 滤 波 效 果 穿 心 电 容 之 所 以 能 有 效 地 滤 除 高 频 噪 声, 是 因 为 穿 心 电 容 不 仅 没 有 引 线 电 感 造 成 电 容 谐 振 频 率 过 低 的 问 题, 而 且 穿 心 电 容 可 以 直 接 安 装 在 金 属 面 板 上, 利 用 金 属 面 板 起 到 高 频 隔 离 的 作 用 但 是 在 使 用 穿 心 电 容 时, 要 注 意 的 问 题 是 安 装 问 题 穿 心 电 容 最 大 的 弱 点 是 怕 高 温 和 温 度 冲 击, 这 在 将 穿 心 电 容 往 金 属 面 板 上 焊 接

6 时 造 成 很 大 困 难 许 多 电 容 在 焊 接 过 程 中 发 生 损 坏 特 别 是 当 需 要 将 大 量 的 穿 心 电 容 安 装 在 面 板 上 时, 只 要 有 一 个 损 坏, 就 很 难 修 复, 因 为 在 将 损 坏 的 电 容 拆 下 时, 会 造 成 邻 近 其 它 电 容 的 损 坏 随 着 电 子 设 备 复 杂 程 度 的 提 高, 设 备 内 部 强 弱 电 混 合 安 装 数 字 逻 辑 电 路 混 合 安 装 的 情 况 越 来 越 多, 电 路 模 块 之 间 的 相 互 骚 扰 成 为 严 重 的 问 题 解 决 这 种 电 路 模 块 相 互 骚 扰 的 方 法 之 一 是 用 金 属 隔 离 舱 将 不 同 性 质 的 电 路 隔 离 开 但 是 所 有 穿 过 隔 离 舱 的 导 线 要 通 过 穿 心 电 容, 否 则 会 造 成 隔 离 失 效 当 不 同 电 路 模 块 之 间 有 大 量 的 联 线 时, 在 隔 离 舱 上 安 装 大 量 的 穿 心 电 容 是 十 分 困 难 的 事 情 为 了 解 决 这 个 问 题, 国 外 许 多 厂 商 开 发 了 滤 波 阵 列 板, 这 是 用 特 殊 工 艺 事 先 将 穿 心 电 容 焊 接 在 一 块 金 属 板 构 成 的 器 件, 使 用 滤 波 阵 列 板 能 够 轻 而 易 举 地 解 决 大 量 导 线 穿 过 金 属 面 板 的 问 题 但 是 这 种 滤 波 阵 列 板 的 价 格 往 往 较 高, 每 针 的 价 格 约 30 元 三 EMI/EMC 设 计 经 典 85 问 1 为 什 么 要 对 产 品 做 电 磁 兼 容 设 计? 答 : 满 足 产 品 功 能 要 求 减 少 调 试 时 间, 使 产 品 满 足 电 磁 兼 容 标 准 的 要 求, 使 产 品 不 会 对 系 统 中 的 其 它 设 备 产 生 电 磁 干 扰 2 对 产 品 做 电 磁 兼 容 设 计 可 以 从 哪 几 个 方 面 进 行? 答 : 电 路 设 计 ( 包 括 器 件 选 择 ) 软 件 设 计 线 路 板 设 计 屏 蔽 结 构 信 号 线 / 电 源 线 滤 波 电 路 的 接 地 方 式 设 计 3 在 电 磁 兼 容 领 域, 为 什 么 总 是 用 分 贝 (db) 的 单 位 描 述? 答 : 因 为 要 描 述 的 幅 度 和 频 率 范 围 都 很 宽, 在 图 形 上 用 对 数 坐 标 更 容 易 表 示, 而 db 就 是 用 对 数 表 示 时 的 单 位 4 关 于 EMC, 我 了 解 的 不 多, 但 是 现 在 电 路 设 计 中 数 据 传 输 的 速 率 越 来 越 快, 我 在 制 做 PCB 板 的 时 候, 也 遇 到 了 一 些 PCB 的 EMC 问 题, 但 是 觉 得 太 潜 我 想 好 好 在 这 方 面 学 习 学 习, 并 不 是 随 大 流, 大 家 学 什 么 我 就 学 什 么, 是 自 己 真 的 觉 得 EMC 在 今 后 的 电 路 设 计 中 的 重 要 性 越 来 越 大, 就 像 我 在 前 面 说 的, 自 己 了 解 不 深, 不 知 道 怎 么 入 手, 想 问 问, 要 在 EMC 方 面 做 的 比 较 出 色, 需 要 有 哪 些 基 础 知 识, 应 该 学 习 哪 些 基 础 课 程 如 何 学 习 才 是 一 条 比 较 好 的 道 路, 我 知 道 任 何 一 门 学 问 学 好 都 不 容 易, 也 不 曾 想 过 短 期 内 把 他 搞 通, 只 是 希 望 给 点 建 议, 尽 量 少 走 一 些 弯 路

7 答 : 关 于 EMC 需 要 首 先 了 解 一 下 EMC 方 面 的 标 准, 如 EN55022(GB9254),EN55024, 以 及 简 单 测 试 原 理, 另 外 需 要 了 解 EMI 元 器 件 的 使 用, 如 电 容, 磁 珠, 差 模 电 感, 共 模 电 感 等, 在 PCB 层 面 需 要 了 解 PCB 的 布 局 层 叠 结 构 高 速 布 线 对 EMC 的 影 响 以 及 一 些 规 则 还 有 一 点 就 是 对 出 现 EMC 问 题 需 要 掌 握 一 些 分 析 与 解 决 思 路 这 些 今 后 是 作 为 一 个 硬 件 人 员 必 须 掌 握 的 基 本 知 识! 5 我 是 一 个 刚 涉 足 PCB 设 计 的 新 手, 我 想 向 您 请 教 一 下, 要 想 做 好 PCB 设 计 我 应 该 多 多 掌 握 哪 方 面 的 知 识? 另 外, 在 PCB 设 计 中 遇 到 的 关 于 安 规 方 面 的 知 识 一 般 在 哪 里 能 找 到? 盼 望 您 的 指 点, 不 胜 感 激! 答 : 对 于 PCB 设 计 应 该 掌 握 : 1 熟 悉 与 掌 握 相 关 PCB 设 计 软 件, 如 POWERPCB/CANDENCE 等 ; 2 了 解 熟 悉 所 设 计 产 品 的 具 体 架 构, 同 时 熟 悉 原 理 图 电 路 知 识, 包 含 数 字 与 模 拟 知 识 ; 3 掌 握 PCB 加 工 流 程 工 艺 可 维 护 加 工 要 求 ; 4 掌 握 PCB 板 高 速 信 号 完 整 性 电 磁 兼 容 (emi 与 ems) SI PI 仿 真 设 计 等 相 关 的 知 识 ; 5 如 果 相 关 工 作 涉 及 射 频, 还 需 掌 握 射 频 知 识 ; 6 对 于 PCB 设 计 地 的 按 规 知 识 主 要 看 GB4943 或 UL60950, 一 般 的 绝 缘 间 距 要 求 通 过 查 表 可 以 得 到! 6 电 磁 兼 容 设 计 基 本 原 则 答 : 电 子 线 路 设 计 准 则 电 子 线 路 设 计 者 往 往 只 考 虑 产 品 的 功 能, 而 没 有 将 功 能 和 电 磁 兼 容 性 综 合 考 虑, 因 此 产 品 在 完 成 其 功 能 的 同 时, 也 产 生 了 大 量 的 功 能 性 骚 扰 及 其 它 骚 扰 而 且, 不 能 满 足 敏 感 度 要 求 电 子 线 路 的 电 磁 兼 容 性 设 计 应 从 以 下 几 方 面 考 虑 : 元 件 选 择 在 大 多 数 情 况 下, 电 路 的 基 本 元 件 满 足 电 磁 特 性 的 程 度 将 决 定 着 功 能 单 元 和 最 后 的 设 备 满 足 电 磁 兼 容 性 的 程 度 选 择 合 适 的 电 磁 元 件 的 主 要 准 则 包 括 带 外 特 性 和 电 路 装 配 技 术 因 为 是 否 能 实 现 电 磁 兼 容 性 往 往 是 由 远 离 基 频 的 元 件 响 应 特 性 来 决 定 的 而 在 许 多 情 况 下, 电 路 装 配 又 决 定 着 带 外 响 应 ( 例 如 引 线 长 度 ) 和 不 同 电 路 元 件 之 间 互 相 耦 合 的 程 度 具 体 规 则 是 : ⑴ 在 高 频 时, 和 引 线 型 电 容 器 相 比, 应 优 先 进 用 引 线 电 感 小 的 穿 心 电 容 器 或 支 座 电 容 器 来 滤 波 ⑵ 在 必 须 使 用 引 线 式 电 容 时, 应 考 虑 引 线 电 感 对 滤 波 效 率 的 影 响 ⑶ 铝 电 解 电 容 器 可 能 发 生 几 微 秒 的 暂 时 性 介 质 击 穿, 因 而 在 纹 波 很 大 或 有 瞬 变 电 压 的 电 路 里, 应 该 使 用 固 体 电 容 器 ⑷ 使 用 寄 生 电 感 和 电 容 量 小 的 电 阻 器 片 状 电 阻 器 可 用 于 超 高 频 段 ⑸ 大 电 感 寄 生 电 容 大, 为 了 提 高 低 频 部 分 的 插 损, 不 要 使 用 单 节 滤 波 器, 而 应 该 使 用 若 干 小 电 感 组 成 的 多 节 滤 波 器 ⑹ 使 用 磁 芯 电 感 要 注 意 饱 和 特 性, 特 别 要 注 意 高 电 平 脉 冲 会 降 低 磁 芯 电 感 的 电 感 量 和 在 滤 波 器 电 路 中 的 插 损 ⑺ 尽 量 使 用 屏 蔽 的 继 电 器 并 使 屏 蔽 壳 体 接 地 ⑻ 选 用 有 效 地 屏 蔽 隔 离 的 输 入 变 压 器 ⑼ 用 于 敏 感 电 路 的 电 源 变 压 器 应 该 有 静 电 屏 蔽, 屏 蔽 壳 体 和 变 压 器 壳 体 都 应 接 地 ⑽ 设 备 内 部 的 互 连 信 号 线 必 须 使 用 屏 蔽 线, 以 防 它 们 之 间 的 骚 扰 耦 合 ⑾ 为 使 每 个 屏 蔽 体 都 与 各 自 的 插 针 相 连, 应 选 用 插 针 足 够 多 的 插 头 座

8 7 方 波 脉 冲 驱 动 电 感 传 感 器 的 问 题 答 :1 信 号 测 试 过 程 中, 尽 量 在 屏 蔽 环 境 下 进 行, 如 果 不 便 的 话, 至 少 要 屏 蔽 传 感 器 和 前 级 2 测 试 过 程 中 尽 量 使 用 差 分 探 头, 或 至 少 要 尽 可 能 减 短 探 头 的 接 地 线 长 度 这 样 能 减 少 测 试 误 差 3 你 的 电 路 实 际 工 作 频 率 并 不 太 高, 可 以 通 过 布 线 减 少 振 铃 为 了 噪 声 特 性 更 好, 应 当 考 虑 共 模 信 号 的 抑 制 问 题, 必 要 时 插 入 共 扼 电 抗 器, 同 时 注 意 整 个 工 作 环 境 中 的 开 关 电 源 噪 声, 以 及 避 免 电 源 耦 合 4 如 果 传 感 器 允 许, 可 以 使 用 电 流 放 大 模 式, 这 有 利 于 提 高 速 度, 降 低 噪 声 模 拟 开 关 尽 量 放 到 前 置 放 大 器 之 后, 尽 管 多 了 一 路 前 放, 但 性 能 提 高 不 少, 而 且 降 低 调 试 难 度 5 如 果 十 分 介 意 波 形, 考 虑 额 外 的 频 率 补 偿 如 果 仅 仅 是 数 字 检 测, 则 应 当 降 低 工 作 频 率 总 而 言 之, 能 低 频 则 低 频, 能 隔 直 则 隔 直 6 注 意 AD 转 换 前 的 抗 混 叠 滤 波, 以 及 软 件 滤 波, 提 高 数 据 稳 定 性 8 GPS 电 磁 干 扰 现 象 表 现 : 尤 其 是 GPS 应 用 在 PMP 这 种 产 品, 功 能 是 MP4 MP3 FM 调 频 +GPS 导 航 功 能 的 手 持 车 载 两 用 的 GPS 终 端 产 品, 一 定 得 有 一 个 内 置 GPS Antenna, 这 样 GPS Antenna 与 GPS 终 端 产 品 上 的 MCU SDROM 晶 振 等 元 器 件 很 容 易 产 生 EMI/EMC 电 磁 干 扰, 致 使 GPS Antenna 的 收 星 能 力 下 降 很 多, 几 乎 没 办 法 正 常 定 位 采 取 什 么 样 的 办 法 可 以 解 决 这 样 的 EMI/EMC 电 磁 干 扰? 答 : 可 以 在 上 面 加 上 ESD Filter, 既 有 防 静 电 又 能 抗 电 磁 干 扰 我 们 的 手 机 客 户 带 GPS 功 能 的 就 用 的 这 个 方 法 做 这 些 的 厂 家 有 泰 克 ( 瑞 侃 ), 佳 邦, 韩 国 ICT 等 等 很 多 9 板 子 上 几 乎 所 有 的 重 要 信 号 线 都 设 计 成 差 分 线 对, 目 的 在 增 强 信 号 抗 干 扰 能 力. 那 俺 一 直 有 很 多 困 惑 的 地 方 : 1. 是 否 差 分 信 号 只 定 义 在 仿 真 信 号 或 数 字 信 号 或 都 有 定 义? 2. 在 实 际 的 线 路 图 中 差 分 线 对 上 的 网 罗 如 滤 波 器, 应 如 何 分 析 其 频 率 响 应, 是 否 还 是 与 分 析 一 般 的 二 端 口 网 罗 的 方 法 一 样? 3. 差 分 线 对 上 承 载 的 差 分 信 号 如 何 转 换 成 一 般 的 信 号? 差 分 线 对 上 的 信 号 波 形 是 怎 样 的, 相 互 之 间 的 关 系 如 何? 答 :1, 差 分 信 号 只 是 使 用 两 根 信 号 线 传 输 一 路 信 号, 依 靠 信 号 间 电 压 差 进 行 判 决 的 电 路, 既 可 以 是 模 拟 信 号, 也 可 以 是 数 字 信 号 实 际 的 信 号 都 是 模 拟 信 号, 数 字 信 号 只 是 模 拟 信 号 用 门 限 电 平 量 化 后 的 取 样 结 果 因 此 差 分 信 号 对 于 数 字 和 模 拟 信 号 都 可 以 定 义 2, 差 分 信 号 的 频 率 响 应, 这 个 问 题 好 实 际 差 分 端 口 是 一 个 四 端 口 网 络, 它 存 在 差 模 和 共 模 两 种 分 析 方 式 如 下 图 所 示 在 分 析 频 率 相 应 的 时 候, 要 分 别 添 加 同 极 性 的 共 模 扫 频 源 和 互 为 反 极 性 的 差 模 扫 频 源 而 相 应 端 需 要 相 应 设 置 共 模 电 压 测 试 点 Vcm=(V1+V2)/2, 和 差 模 电 压 测 试 点 Vdm=V1-V2 网 络 上 有 很 多 关 于 差 分 信 号 阻 抗 计 算 和 原 理 的 文 章, 可 以 详 细 了 解 一 下 3, 差 分 信 号 通 常 进 入 差 分 驱 动 电 路, 放 大 后 得 到 差 分 信 号 最 简 单 的 就 是 差 分 共 射 镜 像 放 大 器 电 路 了, 这 个 在 一 般 的 模 拟 电 路 教 材 都 有 介 绍 下 图 是 某 差 分 放 大 器 件 的 spice 电 路 图 和 输 出 信 号 波 形, 一 般 需 要 他

9 们 完 全 反 相, 有 足 够 的 电 压 差 大 于 差 模 电 压 门 限 当 然 信 号 不 可 避 免 有 共 模 成 分, 所 以 差 分 放 大 器 一 个 很 重 要 的 指 标 就 是 共 模 抑 制 比 Kcmr=Adm/Acm

10 10 我 为 单 位 的 直 流 磁 钢 电 机 设 计 了 一 块 调 速 电 路, 电 源 端 以 用 0.33uf+ 夏 普 电 视 机 电 感 +0.33uf 后 不 理 想, 后 用 4 只 电 感 串 在 PCB 板 电 源 端, 但 在 30~50MHz 之 间 超 了 12db, 该 如 何 处 理? 答 : 通 常 来 讲,LC 或 PI 型 滤 波 电 路 比 单 一 的 电 容 滤 波 或 电 感 滤 波 效 果 要 好 您 所 谓 的 电 源 端 以 用 0.33uf+ 夏 普 电 视 机 电 感 +0.33uf 后 不 理 想 不 知 道 是 什 么 意 思? 是 辐 射 超 标 吗? 在 什 么 频 段? 我 猜 测 直 流 磁 钢 电 机 供 电 回 路 中, 反 馈 噪 声 幅 度 大, 频 率 较 低, 需 要 感 值 大 一 点 的 电 感 滤 波, 同 时 采 用 多 级 电 容 滤 波, 效 果 会 好 一 些 11 最 近 正 想 搞 个 M, 增 益 不 小 于 80 DB 的 宽 带 放 大 器,! 请 问 在 EMC 方 面 应 该 注 意 什 么 问 题 呢? 答 1: 宽 带 放 大 器 设 计 时 特 别 要 注 意 低 噪 声 问 题, 比 如 要 电 源 供 给 必 须 足 够 稳 定 等 答 2:1. 注 意 输 入 和 数 出 的 阻 抗 匹 配 问 题, 比 如 共 基 输 入 射 随 输 出 等 2. 各 级 的 退 偶 问 题, 包 括 高 频 和 低 频 纹 波 等 3. 深 度 负 反 馈, 以 及 防 止 自 激 振 荡 和 环 回 自 激 等 4. 带 通 滤 波 气 的 设 计 问 题 答 3: 实 在 不 好 回 答, 看 不 到 实 际 的 设 计, 一 切 建 议 还 是 老 生 常 谈 : 注 意 EMC 的 三 要 素, 注 意 传 导 和 辐 射 路 径, 注 意 电 源 分 配 和 地 弹 噪 声 150MHz 是 模 拟 信 号 带 宽, 数 字 信 号 的 上 升 沿 多 快 呢? 如 果 转 折 频 率 也 在 150MHz 以 下, 个 人 认 为, 传 导 耦 合, 电 源 平 面 辐 射 将 是 主 要 考 虑 的 因 素, 先 做 好 电 源 的 分 配, 分 割 和 去 耦 电 路 吧 80dB, 增 益 够 高 的, 做 好 前 极 小 信 号 及 其 参 考 电 源 和 地 的 隔 离 保 护, 尽 量 降 低 这 个 部 分 的 电 源 阻 抗 12 求 教 小 功 率 直 流 永 磁 电 机 设 计 中 EMC 的 方 法 和 事 项 生 产 了 一 款 90W 的 直 流 永 磁 电 机 (110~120V, 转 速 2000/ 分 钟 )EMC 一 直 超 标, 生 产 后 先 把 16 槽 改 24 槽, 有 做 了 轴 绝 缘, 未 能 达 标! 现 在 又 要 设 计 生 产 125W 的 电 机, 如 何 处 理? 答 : 直 流 永 磁 电 机 设 计 中 EMC 问 题, 主 要 由 于 电 机 转 动 中 产 生 反 电 动 势 和 换 相 时 引 起 的 打 火 具 体 分 析, 可 以 使 用 RMxpert 来 设 计 优 化 电 机 参 数,Maxwell2D 来 仿 真 EMI 实 际 辐 射 13 是 否 可 用 阻 抗 边 界 (Impedance) 方 式 设 定? 或 者 用 类 似 的 分 层 阻 抗 RLC 阻 抗? 又 或 者 使 用 designer 设 计 电 路 和 hfss 协 同 作 业? 答 : 集 中 电 阻 可 以 用 RLC 边 界 实 现 ; 如 果 是 薄 膜 电 阻, 可 以 用 面 阻 抗 或 阻 抗 编 辑 实 现 14 我 现 在 在 对 外 壳 有 一 圈 金 属 装 饰 件 的 机 器 做 静 电 测 试, 测 试 中 遇 到 : 接 触 放 电 4k 时 32k 晶 振 没 问 题, 空 气 放 电 8k 停 振 的 问 题, 如 何 处 理? 答 : 有 金 属 的 话, 空 气 放 电 和 接 触 放 电 效 果 差 不 多, 建 议 你 在 金 属 支 架 上 喷 绝 缘 漆 试 试 15 我 们 现 在 测 量 PCB 电 磁 辐 射 很 麻 烦, 采 用 的 是 频 谱 仪 加 自 制 的 近 场 探 头, 先 不 说 精 度 的 问 题, 光 是 遇 到 大 电 压 的 点 都 很 头 疼, 生 怕 频 谱 仪 受 损 不 知 能 否 通 过 仿 真 的 方 法 解 决

11 答 : 首 先,EMI 的 测 试 包 括 近 场 探 头 和 远 场 的 辐 射 测 试, 任 何 仿 真 工 具 都 不 可 能 替 代 实 际 的 测 试 ; 其 次, Ansoft 的 PCB 单 板 噪 声 和 辐 射 仿 真 工 具 SIwave 和 任 意 三 维 结 构 的 高 频 结 构 仿 真 器 HFSS 分 别 可 以 仿 真 单 板 和 系 统 的 近 场 和 远 场 辐 射, 以 及 在 有 限 屏 蔽 环 境 下 的 EMI 辐 射 仿 真 的 有 效 性, 取 决 于 你 对 自 己 设 计 的 EMI 问 题 的 考 虑 以 及 相 应 的 软 件 设 置 例 如 : 单 板 上 差 模 还 是 共 模 辐 射, 电 流 源 还 是 电 压 源 辐 射 等 等 就 我 们 的 一 些 实 践 和 经 验, 绝 大 多 数 的 EMI 问 题 都 可 以 通 过 仿 真 分 析 解 决, 而 且 与 实 际 测 试 比 较, 效 果 非 常 好 16 听 说 Ansoft 的 EMC 工 具 一 般 仿 真 1GHz 以 上 频 率 的, 我 们 板 上 频 率 最 高 的 时 钟 线 是 主 芯 片 到 SDRAM 的 只 有 133MHz, 其 余 大 部 分 的 频 率 都 是 KHz 级 别 的 我 们 主 要 用 Hyperlynx 做 的 SI/PI 设 计, 操 作 比 较 简 单, 但 是 现 在 整 板 的 EMC 依 旧 超 标, 影 响 画 面 质 量 另 外, 你 们 的 工 具 和 Mentor PADS 有 接 口 吗? 答 :Ansoft 的 工 具 可 以 仿 真 从 直 流 到 几 十 GHz 以 上 频 率 的 信 号, 只 是 相 对 其 它 工 具 而 言,1GHz 以 上 的 有 损 传 输 线 模 型 更 加 精 确 据 我 所 知,HyperLynx 主 要 是 做 SI 和 crosstalk 的 仿 真, 以 及 一 点 单 根 信 号 线 的 EMI 辐 射 分 析, 目 前 还 没 有 PI 分 析 的 功 能 影 响 单 板 的 EMC 的 原 因 很 多, 解 决 信 号 完 整 性 和 串 扰 只 是 解 决 EMC 的 其 中 一 方 面, 电 源 平 面 的 噪 声, 去 耦 策 略, 屏 蔽 方 式, 电 流 分 布 路 径 等 都 会 影 响 到 EMC 指 标 这 些 都 可 以 再 ansoft 的 SIwave 工 具 中, 通 过 仿 真 进 行 考 察 补 充 说 明,ansoft 的 工 具 与 Mentor PADS 有 接 口 17 请 说 明 一 下 什 么 时 候 用 分 割 底 层 来 减 少 干 扰, 什 么 时 候 用 地 层 分 区 来 减 少 干 扰 答 : 分 割 底 层, 我 还 没 听 说 过, 什 么 意 思? 是 否 能 举 个 例 子 地 层 分 割, 主 要 是 为 了 提 高 干 扰 源 和 被 干 扰 体 之 间 的 隔 离 度, 如 数 模 之 间 的 隔 离 当 然 分 割 也 会 带 来 诸 如 跨 分 割 等 信 号 完 整 性 问 题, 利 用 ansoft 的 SIwave 可 以 方 便 的 检 查 任 意 点 之 间 的 隔 离 度 当 然 提 高 隔 离 度, 还 有 其 它 办 法, 分 层 去 耦 单 点 连 接 都 是 办 法, 具 体 应 用 的 效 果 可 以 用 软 件 仿 真 18 电 容 跨 接 两 个 不 同 的 电 源 铜 箔 分 区 用 作 高 频 信 号 的 回 流 路 径, 众 所 周 知 电 容 隔 直 流 通 交 流, 频 率 越 高 电 流 越 流 畅, 我 的 疑 惑 是 现 今 接 入 PCB 中 的 电 平 大 都 是 经 过 虑 除 交 流 的, 那 么 如 前 所 述 电 容 通 过 的 是 什 么 呢?" 交 流 的 信 号 " 吗? 答 1: 这 个 问 题 很 有 点 玄 妙, 没 见 过 很 服 人 的 解 释 对 于 交 流, 理 想 的 是, 电 源 和 地 短 路, 然 而 实 际 上 其 间 的 阻 抗 不 可 能 真 的 是 0 欧 你 说 的 电 容, 容 量 不 能 太 大, 以 体 现 出 低 频 一 点 接 地, 搞 频 多 点 接 地 这 一 原 则 这 大 概 就 是 该 电 容 的 存 在 价 值 经 常 遇 到 这 样 的 情 况 :2 个 各 自 带 有 电 源 的 部 件 连 接 后, 产 生 了 莫 名 其 妙 的 干 扰, 用 个 瓷 片 电 容 跨 在 2 个 电 源 间, 干 扰 就 没 了 答 2: 该 电 容 是 用 来 做 稳 压 和 EMI 用 的, 通 过 的 是 交 流 信 号 现 今 接 入 PCB 中 的 电 平 大 都 是 经 过 虑 除 交 流 的 的 确 如 此, 不 过 别 忘 了, 数 字 电 路 本 身 就 会 产 生 交 流 信 号 而 对 电 源 造 成 干 扰, 当 大 量 的 开 关 管 同 时 作 用 时, 对 电 源 造 成 的 波 动 是 非 常 大 的 不 过 在 实 际 中, 这 种 电 容 主 要 是 起 到 辅 助 的 作 用, 用 来 提 高 系 统 的 性 能, 其 它 地 方 设 计 的 好 的 话, 完 全 可 以 不 要 答 3: 交 流 即 是 变 化 的 对 于 所 谓 的 直 流 电 平, 比 如 电 源 来 说, 由 于 布 线 存 在 阻 抗, 当 他 的 负 载 发 生 变 化, 对 电 源 的 需 求 就 会 变 化, 或 大 或 小 这 种 情 况 下, 串 联 的 布 线 阻 抗 就 会 产 生 或 大 或 小 的 压 降 于 是, 直 流 电 源 上 就 有 了 交 流 的 信 号 这 个 信 号 的 频 率 与 负 责 变 化 的 频 率 有 关 电 容 的 作 用 在 于, 就 近 存 储 一 定 的 电 荷 能 量, 让 这 种 变 化 所 需 要 的 能 量 可 以 直 接 从 电 容 处 获 得 近 似 地, 电 容 ( 这 时 可 以 看 成 电 源 啦 ) 和 负

12 载 之 间 好 像 就 有 了 一 条 交 流 回 路 电 容 起 到 交 流 回 路 的 作 用, 大 致 就 是 这 样 的 吧 19 公 司 新 做 了 一 款 手 机, 在 做 3C 认 证 时 有 一 项 辐 射 指 标 没 过, 频 率 为 50-60M, 超 过 了 5dB, 应 该 是 充 电 器 引 起 的, 就 加 了 几 个 电 容, 其 它 的 没 有, 电 容 有 1uF,100uF 的 请 问 有 没 有 什 么 好 的 解 决 方 案 ( 不 改 充 电 器 只 更 改 手 机 电 路 ) 在 手 机 板 的 充 电 器 的 输 入 端 加 电 容 能 解 决 吗? 答 1: 电 容 大 的 加 大, 小 的 改 小, 串 个 BIT, 不 过 是 电 池 导 致 的 可 能 性 不 是 很 大 答 2: 你 将 变 频 电 感 的 外 壳 进 行 对 地 短 接 和 屏 蔽 试 试 20 PCB 设 计 如 何 避 免 高 频 干 扰? 答 : 避 免 高 频 干 扰 的 基 本 思 路 是 尽 量 降 低 高 频 信 号 电 磁 场 的 干 扰, 也 就 是 所 谓 的 串 扰 (Crosstalk) 可 用 拉 大 高 速 信 号 和 模 拟 信 号 之 间 的 距 离, 或 加 ground guard/shunt traces 在 模 拟 信 号 旁 边 还 要 注 意 数 字 地 对 模 拟 地 的 噪 声 干 扰 21 PCB 设 计 中 如 何 解 决 高 速 布 线 与 EMI 的 冲 突? 答 : 因 EMI 所 加 的 电 阻 电 容 或 ferrite bead, 不 能 造 成 信 号 的 一 些 电 气 特 性 不 符 合 规 范 所 以, 最 好 先 用 安 排 走 线 和 PCB 叠 层 的 技 巧 来 解 决 或 减 少 EMI 的 问 题, 如 高 速 信 号 走 内 层 最 后 才 用 电 阻 电 容 或 ferrite bead 的 方 式, 以 降 低 对 信 号 的 伤 害 22 若 干 PCB 组 成 系 统, 各 板 之 间 的 地 线 应 如 何 连 接? 答 : 各 个 PCB 板 子 相 互 连 接 之 间 的 信 号 或 电 源 在 动 作 时, 例 如 A 板 子 有 电 源 或 信 号 送 到 B 板 子, 一 定 会 有 等 量 的 电 流 从 地 层 流 回 到 A 板 子 ( 此 为 Kirchoff current law) 这 地 层 上 的 电 流 会 找 阻 抗 最 小 的 地 方 流 回 去 所 以, 在 各 个 不 管 是 电 源 或 信 号 相 互 连 接 的 接 口 处, 分 配 给 地 层 的 管 脚 数 不 能 太 少, 以 降 低 阻 抗, 这 样 可 以 降 低 地 层 上 的 噪 声 另 外, 也 可 以 分 析 整 个 电 流 环 路, 尤 其 是 电 流 较 大 的 部 分, 调 整 地 层 或 地 线 的 接 法, 来 控 制 电 流 的 走 法 ( 例 如, 在 某 处 制 造 低 阻 抗, 让 大 部 分 的 电 流 从 这 个 地 方 走 ), 降 低 对 其 它 较 敏 感 信 号 的 影 响 23 PCB 设 计 中 差 分 信 号 线 中 间 可 否 加 地 线? 答 : 差 分 信 号 中 间 一 般 是 不 能 加 地 线 因 为 差 分 信 号 的 应 用 原 理 最 重 要 的 一 点 便 是 利 用 差 分 信 号 间 相 互 耦 合 (coupling) 所 带 来 的 好 处, 如 flux cancellation, 抗 噪 声 (noise immunity) 能 力 等 若 在 中 间 加 地 线, 便 会 破 坏 耦 合 效 应 34 适 当 选 择 PCB 与 外 壳 接 地 的 点 的 原 则 是 什 么? 答 : 选 择 PCB 与 外 壳 接 地 点 选 择 的 原 则 是 利 用 chassis ground 提 供 低 阻 抗 的 路 径 给 回 流 电 流 (returning current) 及 控 制 此 回 流 电 流 的 路 径 例 如, 通 常 在 高 频 器 件 或 时 钟 产 生 器 附 近 可 以 借 固 定 用 的 螺 丝 将 PCB 的 地 层 与 chassis ground 做 连 接, 以 尽 量 缩 小 整 个 电 流 回 路 面 积, 也 就 减 少 电 磁 辐 射

13 25 在 电 路 板 尺 寸 固 定 的 情 况 下, 如 果 设 计 中 需 要 容 纳 更 多 的 功 能, 就 往 往 需 要 提 高 PCB 的 走 线 密 度, 但 是 这 样 有 可 能 导 致 走 线 的 相 互 干 扰 增 强, 同 时 走 线 过 细 也 使 阻 抗 无 法 降 低, 请 介 绍 在 高 速 (>100MHz) 高 密 度 PCB 设 计 中 的 技 巧? 答 : 在 设 计 高 速 高 密 度 PCB 时, 串 扰 (crosstalk interference) 确 实 是 要 特 别 注 意 的, 因 为 它 对 时 序 (timing) 与 信 号 完 整 性 (signal integrity) 有 很 大 的 影 响 以 下 提 供 几 个 注 意 的 地 方 : 1. 控 制 走 线 特 性 阻 抗 的 连 续 与 匹 配 2. 走 线 间 距 的 大 小 一 般 常 看 到 的 间 距 为 两 倍 线 宽 可 以 透 过 仿 真 来 知 道 走 线 间 距 对 时 序 及 信 号 完 整 性 的 影 响, 找 出 可 容 忍 的 最 小 间 距 不 同 芯 片 信 号 的 结 果 可 能 不 同 3. 选 择 适 当 的 端 接 方 式 4. 避 免 上 下 相 邻 两 层 的 走 线 方 向 相 同, 甚 至 有 走 线 正 好 上 下 重 迭 在 一 起, 因 为 这 种 串 扰 比 同 层 相 邻 走 线 的 情 形 还 大 5. 利 用 盲 埋 孔 (blind/buried via) 来 增 加 走 线 面 积 但 是 PCB 板 的 制 作 成 本 会 增 加 在 实 际 执 行 时 确 实 很 难 达 到 完 全 平 行 与 等 长, 不 过 还 是 要 尽 量 做 到 除 此 以 外, 可 以 预 留 差 分 端 接 和 共 模 端 接, 以 缓 和 对 时 序 与 信 号 完 整 性 的 影 响 26 PCB 设 计 中 模 拟 电 源 处 的 滤 波 经 常 是 用 LC 电 路 但 是 为 什 么 有 时 LC 比 RC 滤 波 效 果 差? 答 : LC 与 RC 滤 波 效 果 的 比 较 必 须 考 虑 所 要 滤 掉 的 频 带 与 电 感 值 的 选 择 是 否 恰 当 因 为 电 感 的 感 抗 (reactance) 大 小 与 电 感 值 和 频 率 有 关 如 果 电 源 的 噪 声 频 率 较 低, 而 电 感 值 又 不 够 大, 这 时 滤 波 效 果 可 能 不 如 RC 但 是, 使 用 RC 滤 波 要 付 出 的 代 价 是 电 阻 本 身 会 耗 能, 效 率 较 差, 且 要 注 意 所 选 电 阻 能 承 受 的 功 率 27 PCB 设 计 中 滤 波 时 选 用 电 感, 电 容 值 的 方 法 是 什 么? 答 : 电 感 值 的 选 用 除 了 考 虑 所 想 滤 掉 的 噪 声 频 率 外, 还 要 考 虑 瞬 时 电 流 的 反 应 能 力 如 果 LC 的 输 出 端 会 有 机 会 需 要 瞬 间 输 出 大 电 流, 则 电 感 值 太 大 会 阻 碍 此 大 电 流 流 经 此 电 感 的 速 度, 增 加 纹 波 噪 声 (ripple noise) 电 容 值 则 和 所 能 容 忍 的 纹 波 噪 声 规 范 值 的 大 小 有 关 纹 波 噪 声 值 要 求 越 小, 电 容 值 会 较 大 而 电 容 的 ESR/ESL 也 会 有 影 响 另 外, 如 果 这 LC 是 放 在 开 关 式 电 源 (switching regulation power) 的 输 出 端 时, 还 要 注 意 此 LC 所 产 生 的 极 点 零 点 (pole/zero) 对 负 反 馈 控 制 (negative feedback control) 回 路 稳 定 度 的 影 响 28 EMI 的 问 题 和 信 号 完 整 性 的 问 题, 是 相 互 关 联 的, 如 何 在 定 义 标 准 的 过 程 中, 平 衡 两 者? 答 : 信 号 完 整 性 和 EMC 还 处 于 草 案 中 不 便 于 公 开, 至 信 号 完 整 性 和 EMI 两 者 如 何 平 衡, 这 不 是 测 试 规 范 的 事, 如 果 要 达 到 二 者 平 衡, 最 好 是 降 低 通 信 速 度, 但 大 家 都 不 认 可 29 PCB 设 计 中 如 何 尽 可 能 的 达 到 EMC 要 求, 又 不 致 造 成 太 大 的 成 本 压 力? 答 : PCB 板 上 会 因 EMC 而 增 加 的 成 本 通 常 是 因 增 加 地 层 数 目 以 增 强 屏 蔽 效 应 及 增 加 了 ferrite bead choke 等 抑 制 高 频 谐 波 器 件 的 缘 故 除 此 之 外, 通 常 还 是 需 搭 配 其 它 机 构 上 的 屏 蔽 结 构 才 能 使 整 个 系 统 通 过 EMC

14 的 要 求 以 下 仅 就 PCB 板 的 设 计 技 巧 提 供 几 个 降 低 电 路 产 生 的 电 磁 辐 射 效 应 1 尽 可 能 选 用 信 号 斜 率 (slew rate) 较 慢 的 器 件, 以 降 低 信 号 所 产 生 的 高 频 成 分 2 注 意 高 频 器 件 摆 放 的 位 置, 不 要 太 靠 近 对 外 的 连 接 器 3 注 意 高 速 信 号 的 阻 抗 匹 配, 走 线 层 及 其 回 流 电 流 路 径 (return current path), 以 减 少 高 频 的 反 射 与 辐 射 4 在 各 器 件 的 电 源 管 脚 放 置 足 够 与 适 当 的 去 耦 合 电 容 以 缓 和 电 源 层 和 地 层 上 的 噪 声 特 别 注 意 电 容 的 频 率 响 应 与 温 度 的 特 性 是 否 符 合 设 计 所 需 5 对 外 的 连 接 器 附 近 的 地 可 与 地 层 做 适 当 分 割, 并 将 连 接 器 的 地 就 近 接 到 chassis ground 6 可 适 当 运 用 ground guard/shunt traces 在 一 些 特 别 高 速 的 信 号 旁 但 要 注 意 guard/shunt traces 对 走 线 特 性 阻 抗 的 影 响 7 电 源 层 比 地 层 内 缩 20H,H 为 电 源 层 与 地 层 之 间 的 距 离 30 PCB 设 计 中 当 一 块 PCB 板 中 有 多 个 数 / 模 功 能 块 时, 常 规 做 法 是 要 将 数 / 模 地 分 开, 原 因 何 在? 答 : 将 数 / 模 地 分 开 的 原 因 是 因 为 数 字 电 路 在 高 低 电 位 切 换 时 会 在 电 源 和 地 产 生 噪 声, 噪 声 的 大 小 跟 信 号 的 速 度 及 电 流 大 小 有 关 如 果 地 平 面 上 不 分 割 且 由 数 字 区 域 电 路 所 产 生 的 噪 声 较 大 而 模 拟 区 域 的 电 路 又 非 常 接 近, 则 即 使 数 模 信 号 不 交 叉, 模 拟 的 信 号 依 然 会 被 地 噪 声 干 扰 也 就 是 说 数 模 地 不 分 割 的 方 式 只 能 在 模 拟 电 路 区 域 距 产 生 大 噪 声 的 数 字 电 路 区 域 较 远 时 使 用 31 在 高 速 PCB 设 计 时, 设 计 者 应 该 从 那 些 方 面 去 考 虑 EMC EMI 的 规 则 呢? 答 : 一 般 EMI/EMC 设 计 时 需 要 同 时 考 虑 辐 射 (radiated) 与 传 导 (conducted) 两 个 方 面. 前 者 归 属 于 频 率 较 高 的 部 分 (>30MHz) 后 者 则 是 较 低 频 的 部 分 (<30MHz). 所 以 不 能 只 注 意 高 频 而 忽 略 低 频 的 部 分. 一 个 好 的 EMI/EMC 设 计 必 须 一 开 始 布 局 时 就 要 考 虑 到 器 件 的 位 置, PCB 迭 层 的 安 排, 重 要 联 机 的 走 法, 器 件 的 选 择 等, 如 果 这 些 没 有 事 前 有 较 佳 的 安 排, 事 后 解 决 则 会 事 倍 功 半, 增 加 成 本. 例 如 时 钟 产 生 器 的 位 置 尽 量 不 要 靠 近 对 外 的 连 接 器, 高 速 信 号 尽 量 走 内 层 并 注 意 特 性 阻 抗 匹 配 与 参 考 层 的 连 续 以 减 少 反 射, 器 件 所 推 的 信 号 之 斜 率 (slew rate) 尽 量 小 以 减 低 高 频 成 分, 选 择 去 耦 合 (decoupling/bypass) 电 容 时 注 意 其 频 率 响 应 是 否 符 合 需 求 以 降 低 电 源 层 噪 声. 另 外, 注 意 高 频 信 号 电 流 之 回 流 路 径 使 其 回 路 面 积 尽 量 小 ( 也 就 是 回 路 阻 抗 loop impedance 尽 量 小 ) 以 减 少 辐 射. 还 可 以 用 分 割 地 层 的 方 式 以 控 制 高 频 噪 声 的 范 围. 最 后, 适 当 的 选 择 PCB 与 外 壳 的 接 地 点 (chassis ground) 32 PCB 设 计 时, 怎 样 通 过 安 排 迭 层 来 减 少 EMI 问 题? 答 : 首 先,EMI 要 从 系 统 考 虑, 单 凭 PCB 无 法 解 决 问 题 层 叠 对 EMI 来 讲, 我 认 为 主 要 是 提 供 信 号 最 短 回 流 路 径, 减 小 耦 合 面 积, 抑 制 差 模 干 扰 另 外 地 层 与 电 源 层 紧 耦 合, 适 当 比 电 源 层 外 延, 对 抑 制 共 模 干 扰 有 好 处 33 PCB 设 计 时, 为 何 要 铺 铜? 答 : 一 般 铺 铜 有 几 个 方 面 原 因 : 1,EMC. 对 于 大 面 积 的 地 或 电 源 铺 铜, 会 起 到 屏 蔽 作 用, 有 些 特 殊 地, 如 PGND 起 到 防 护 作 用

15 2,PCB 工 艺 要 求 一 般 为 了 保 证 电 镀 效 果, 或 者 层 压 不 变 形, 对 于 布 线 较 少 的 PCB 板 层 铺 铜 3, 信 号 完 整 性 要 求, 给 高 频 数 字 信 号 一 个 完 整 的 回 流 路 径, 并 减 少 直 流 网 络 的 布 线 当 然 还 有 散 热, 特 殊 器 件 安 装 要 求 铺 铜 等 等 原 因 34 安 规 问 题 :FCC EMC 的 具 体 含 义 是 什 么? 答 : FCC: federal communication commission 美 国 通 信 委 员 会 ;EMC: electro megnetic compatibility 电 磁 兼 容 FCC 是 个 标 准 组 织,EMC 是 一 个 标 准 标 准 颁 布 都 有 相 应 的 原 因, 标 准 和 测 试 方 法 35 在 做 pcb 板 的 时 候, 为 了 减 小 干 扰, 地 线 是 否 应 该 构 成 闭 和 形 式? 答 : 在 做 PCB 板 的 时 候, 一 般 来 讲 都 要 减 小 回 路 面 积, 以 便 减 少 干 扰, 布 地 线 的 时 候, 也 不 应 布 成 闭 合 形 式, 而 是 布 成 树 枝 状 较 好, 还 有 就 是 要 尽 可 能 增 大 地 的 面 积 36 PCB 设 计 中, 如 何 避 免 串 扰? 答 : 变 化 的 信 号 ( 例 如 阶 跃 信 号 ) 沿 传 输 线 由 A 到 B 传 播, 传 输 线 C-D 上 会 产 生 耦 合 信 号, 变 化 的 信 号 一 旦 结 束 也 就 是 信 号 恢 复 到 稳 定 的 直 流 电 平 时, 耦 合 信 号 也 就 不 存 在 了, 因 此 串 扰 仅 发 生 在 信 号 跳 变 的 过 程 当 中, 并 且 信 号 沿 的 变 化 ( 转 换 率 ) 越 快, 产 生 的 串 扰 也 就 越 大 空 间 中 耦 合 的 电 磁 场 可 以 提 取 为 无 数 耦 合 电 容 和 耦 合 电 感 的 集 合, 其 中 由 耦 合 电 容 产 生 的 串 扰 信 号 在 受 害 网 络 上 可 以 分 成 前 向 串 扰 和 反 向 串 扰 Sc, 这 个 两 个 信 号 极 性 相 同 ; 由 耦 合 电 感 产 生 的 串 扰 信 号 也 分 成 前 向 串 扰 和 反 向 串 扰 SL, 这 两 个 信 号 极 性 相 反 耦 合 电 感 电 容 产 生 的 前 向 串 扰 和 反 向 串 扰 同 时 存 在, 并 且 大 小 几 乎 相 等, 这 样, 在 受 害 网 络 上 的 前 向 串 扰 信 号 由 于 极 性 相 反, 相 互 抵 消, 反 向 串 扰 极 性 相 同, 叠 加 增 强 串 扰 分 析 的 模 式 通 常 包 括 默 认 模 式, 三 态 模 式 和 最 坏 情 况 模 式 分 析 默 认 模 式 类 似 我 们 实 际 对 串 扰 测 试 的 方 式, 即 侵 害 网 络 驱 动 器 由 翻 转 信 号 驱 动, 受 害 网 络 驱 动 器 保 持 初 始 状 态 ( 高 电 平 或 低 电 平 ), 然 后 计 算 串 扰 值 这 种 方 式 对 于 单 向 信 号 的 串 扰 分 析 比 较 有 效 三 态 模 式 是 指 侵 害 网 络 驱 动 器 由 翻 转 信 号 驱 动, 受 害 的 网 络 的 三 态 终 端 置 为 高 阻 状 态, 来 检 测 串 扰 大 小 这 种 方 式 对 双 向 或 复 杂 拓 朴 网 络 比 较 有 效 最 坏 情 况 分 析 是 指 将 受 害 网 络 的 驱 动 器 保 持 初 始 状 态, 仿 真 器 计 算 所 有 默 认 侵 害 网 络 对 每 一 个 受 害 网 络 的 串 扰 的 总 和 这 种 方 式 一 般 只 对 个 别 关 键 网 络 进 行 分 析, 因 为 要 计 算 的 组 合 太 多, 仿 真 速 度 比 较 慢 37 在 EMC 测 试 中 发 现 时 钟 信 号 的 谐 波 超 标 十 分 严 重, 只 是 在 电 源 引 脚 上 连 接 去 耦 电 容 在 PCB 设 计 中 需 要 注 意 哪 些 方 面 以 抑 止 电 磁 辐 射 呢? 答 : EMC 的 三 要 素 为 辐 射 源, 传 播 途 径 和 受 害 体 传 播 途 径 分 为 空 间 辐 射 传 播 和 电 缆 传 导 所 以 要 抑 制 谐 波, 首 先 看 看 它 传 播 的 途 径 电 源 去 耦 是 解 决 传 导 方 式 传 播, 此 外, 必 要 的 匹 配 和 屏 蔽 也 是 需 要 的 38 在 PCB 设 计 中, 通 常 将 地 线 又 分 为 保 护 地 和 信 号 地 ; 电 源 地 又 分 为 数 字 地 和 模 拟 地, 为 什 么 要 对 地 线 进 行 划 分? 答 : 划 分 地 的 目 的 主 要 是 出 于 EMC 的 考 虑, 担 心 数 字 部 分 电 源 和 地 上 的 噪 声 会 对 其 它 信 号, 特 别 是 模 拟 信 号 通 过 传 导 途 径 有 干 扰 至 于 信 号 的 和 保 护 地 的 划 分, 是 因 为 EMC 中 ESD 静 放 电 的 考 虑, 类 似 于 我 们 生 活 中 避 雷 针 接 地 的 作 用 无 论 怎 样 分, 最 终 的 大 地 只 有 一 个 只 是 噪 声 泻 放 途 径 不 同 而 已

16 39 PCB 设 计 中, 在 布 时 钟 时, 有 必 要 两 边 加 地 线 屏 蔽 吗? 答 : 是 否 加 屏 蔽 地 线 要 根 据 板 上 的 串 扰 /EMI 情 况 来 决 定, 而 且 如 对 屏 蔽 地 线 的 处 理 不 好, 有 可 能 反 而 会 使 情 况 更 糟 40 近 端 串 扰 和 远 端 串 扰 与 信 号 的 频 率 和 信 号 的 上 升 时 间 是 否 有 关 系? 是 否 会 随 着 它 们 变 化 而 变 化? 如 果 有 关 系, 能 否 有 公 式 说 明 它 们 之 间 的 关 系? 答 : 应 该 说 侵 害 网 络 对 受 害 网 络 造 成 的 串 扰 与 信 号 变 化 沿 有 关, 变 化 越 快, 引 起 的 串 扰 越 大,(V=L*di/dt) 串 扰 对 受 害 网 络 上 数 字 信 号 的 判 决 影 响 则 与 信 号 频 率 有 关, 频 率 越 快, 影 响 越 大 41 在 设 计 PCB 板 时, 有 如 下 两 个 叠 层 方 案 : 叠 层 1 信 号 地 信 号 电 源 +1.5V 信 号 电 源 +2.5V 信 号 电 源 +1.25V 电 源 +1.2V 信 号 电 源 +3.3V 信 号 电 源 +1.8V 信 号 地 信 号 叠 层 2 信 号 地 信 号 电 源 +1.5V 信 号 地 信 号 电 源 +1.25V +1.8V 电 源 +2.5V +1.2V 信 号 地 信 号 电 源 +3.3V 信 号 地 信 号 哪 一 种 叠 层 顺 序 比 较 优 选? 对 于 叠 层 2, 中 间 的 两 个 分 割 电 源 层 是 否 会 对 相 邻 的 信 号 层 产 生 影 响? 这 两 个 信 号 层 已 经 有 地 平 面 给 信 号 作 为 回 流 路 径 答 : 应 该 说 两 种 层 叠 各 有 好 处 第 一 种 保 证 了 平 面 层 的 完 整, 第 二 种 增 加 了 地 层 数 目, 有 效 降 低 了 电 源 平 面 的 阻 抗, 对 抑 制 系 统 EMI 有 好 处 理 论 上 讲, 电 源 平 面 和 地 平 面 对 于 交 流 信 号 是 等 效 的 但 实 际 上, 地 平 面 具 有 比 电 源 平 面 更 好 的 交 流 阻 抗, 信 号 优 选 地 平 面 作 为 回 流 平 面 但 是 由 于 层 叠 厚 度 因 素 的 影 响, 例 如 信 号 和 电 源 层 间 介 质 厚 度 小 于 与 地 之 间 的 介 质 厚 度, 第 二 种 层 叠 中 跨 分 割 的 信 号 同 样 在 电 源 分 隔 处 存 在 信 号 回 流 不 完 整 的 问 题 42 在 使 用 protel 99se 软 件 设 计 PCB 时, 处 理 器 的 是 89C51, 晶 振 12MHZ 系 统 中 还 有 一 个 40KHZ 的 超 声 波 信 号 和 800hz 的 音 频 信 号, 此 时 如 何 设 计 PCB 才 能 提 供 高 抗 干 扰 能 力? 对 于 89C51 等 单 片 机 而 言, 多 大 的 信 号 的 时 候 能 够 影 响 89C51 的 正 常 工 作? 除 了 拉 大 两 者 之 间 的 距 离 之 外, 还 有 没 有 其 它 的 技 巧 来 提 高 系 统 抗 干 扰 的 能 力? 答 : PCB 设 计 提 供 高 抗 干 扰 能 力, 当 然 需 要 尽 量 降 低 干 扰 源 信 号 的 信 号 变 化 沿 速 率, 具 体 多 高 频 率 的 信 号, 要 看 干 扰 信 号 是 那 种 电 平,PCB 布 线 多 长 除 了 拉 开 间 距 外, 通 过 匹 配 或 拓 扑 解 决 干 扰 信 号 的 反 射, 过 冲 等 问 题, 也 可 以 有 效 降 低 信 号 干 扰 43 请 问 在 PCB 布 线 中 电 源 的 分 布 和 布 线 是 否 也 需 要 象 接 地 一 样 注 意 若 不 注 意 会 带 来 什 么 样 的 问 题? 会 增 加 干 扰 么? 答 : 电 源 若 作 为 平 面 层 处 理, 其 方 式 应 该 类 似 于 地 层 的 处 理, 当 然, 为 了 降 低 电 源 的 共 模 辐 射, 建 议 内 缩 20 倍 的 电 源 层 距 地 层 的 高 度 如 果 布 线, 建 议 走 树 状 结 构, 注 意 避 免 电 源 环 路 问 题 电 源 闭 环 会 引 起 较 大 的 共 模 辐 射 44 我 做 了 个 TFT LCD 的 显 示 屏, 别 人 在 做 EMC 测 试 时, 干 扰 信 号 通 过 空 间 传 导 过 来, 导 致 屏 幕 显 示 的 图 象 会 晃 动, 幅 度 挺 大 的 谁 能 指 点 下, 要 怎 么 处 理! 是 在 几 股 信 号 线 上 加 干 扰 脉 冲 群, 具 体 是 叫 什 么 名

17 字 我 也 不 太 清 楚, 干 扰 信 号 通 过 信 号 线 辐 射 出 来 的 答 : 如 果 是 单 独 的 LCD,EMC 测 试 中 的 脉 冲 群 试 验 几 乎 是 过 不 去 的, 特 别 是 用 耦 合 钳 的 时 候, 会 够 你 受 的 了 如 果 是 仪 器 中 用 到 了 LCD, 就 不 难 解 决 了, 例 如 信 号 线 的 退 耦 处 理, 导 电 膏 适 当 减 小 LCD 入 口 的 阻 抗, 屏 表 面 加 屏 蔽 导 电 丝 网 等 45 前 段 时 间 EMC 测 试,GSM 固 定 无 线 电 话 在 100MHz-300MHz 之 间 有 辐 射 杂 散 现 象 之 后, 公 司 寄 给 我 两 部 喷 有 静 电 漆 的 屏 蔽 外 壳 话 机, 实 验 室 不 准 换 整 部 话 机, 我 就 把 喷 有 铁 磁 性 材 料 的 静 电 漆 的 外 壳 换 到 了 要 修 改 测 试 的 话 机 上 测 试 结 果 显 示 以 前 的 杂 散 现 象 没 有 了, 但 是 主 频 出 现 了 问 题, 话 机 工 作 的 主 频 是 902MHz, 但 在 MHz 之 间 又 出 现 了 几 个 频 率, 基 本 情 况 就 是 这 样 修 改 过 程 中, 我 只 换 了 外 壳, 电 路 板 和 其 他 硬 件 都 没 有 做 任 何 修 改 答 : 话 机 种 类 可 以 理 解 为 : 无 线 手 机 无 绳 电 话 等 等 需 要 明 确 一 下 : 话 机 的 类 型 主 机 工 作 频 率 范 围 以 及 机 壳 静 电 喷 涂 材 料 的 类 型 : 如 铁 磁 类 或 非 铁 磁 类 导 电 材 料 以 及 导 电 率 等 46 使 用 Protel Dxp 实 心 敷 铜 时 选 pour over all same net objects 有 什 么 副 作 用? 会 不 会 引 起 干 扰 信 号 在 整 块 板 上 乱 窜, 从 而 影 响 性 能? 我 做 的 是 一 块 低 频 的 数 据 采 集 卡, 这 个 问 题 可 能 不 需 要 担 心, 但 还 是 想 搞 清 楚 答 1: 对 于 模 数 混 合 的 PCB 板, 模 数 地 建 议 分 开, 最 后 再 同 点 接 地, 如 用 瓷 珠 或 0 欧 电 阻 连 接 高 速 的 数 据 线 最 好 有 两 根 地 线 平 行 走, 可 以 减 少 干 扰 答 2:pour over all same net objects 对 信 号 的 性 能 没 有 什 么 影 响, 只 是 对 一 些 焊 盘 的 焊 接 有 影 响, 散 热 比 较 快 这 样 做 对 EMI 应 该 是 有 好 处 的 增 加 焊 盘 与 铜 的 接 触 面 积 答 3: 实 心 敷 铜 时 选 pour over all same net objects 不 会 有 副 作 用 应 该 选 择 为 铺 花 焊 盘 而 不 是 实 心 焊 盘, 因 为 实 心 焊 盘 散 热 快, 可 能 导 致 回 流 焊 时 发 生 立 碑 的 情 况 47 请 问 什 么 是 磁 珠, 有 什 么 用 途? 磁 珠 连 接 电 感 连 接 或 者 0 欧 姆 电 阻 连 接 又 是 什 么? 答 : 磁 珠 专 用 于 抑 制 信 号 线 电 源 线 上 的 高 频 噪 声 和 尖 峰 干 扰, 还 具 有 吸 收 静 电 脉 冲 的 能 力 磁 珠 是 用 来 吸 收 超 高 频 信 号, 象 一 些 RF 电 路,PLL, 振 荡 电 路, 含 超 高 频 存 储 器 电 路 (DDR SDRAM,RAMBUS 等 ) 都 需 要 在 电 源 输 入 部 分 加 磁 珠, 而 电 感 是 一 种 蓄 能 元 件, 用 在 LC 振 荡 电 路, 中 低 频 的 滤 波 电 路 等, 其 应 用 频 率 范 围 很 少 超 过 错 50MHZ 磁 珠 的 功 能 主 要 是 消 除 存 在 于 传 输 线 结 构 ( 电 路 ) 中 的 RF 噪 声,RF 能 量 是 叠 加 在 直 流 传 输 电 平 上 的 交 流 正 弦 波 成 分, 直 流 成 分 是 需 要 的 有 用 信 号, 而 射 频 RF 能 量 却 是 无 用 的 电 磁 干 扰 沿 着 线 路 传 输 和 辐 射 (EMI) 要 消 除 这 些 不 需 要 的 信 号 能 量, 使 用 片 式 磁 珠 扮 演 高 频 电 阻 的 角 色 ( 衰 减 器 ), 该 器 件 允 许 直 流 信 号 通 过, 而 滤 除 交 流 信 号 通 常 高 频 信 号 为 30MHz 以 上, 然 而, 低 频 信 号 也 会 受 到 片 式 磁 珠 的 影 响

18 要 正 确 的 选 择 磁 珠, 必 须 注 意 以 下 几 点 : 1 不 需 要 的 信 号 的 频 率 范 围 为 多 少 ; 2 噪 声 源 是 谁 ; 3 需 要 多 大 的 噪 声 衰 减 ; 4 环 境 条 件 是 什 么 ( 温 度, 直 流 电 压, 结 构 强 度 ); 5 电 路 和 负 载 阻 抗 是 多 少 ; 6 是 否 有 空 间 在 PCB 板 上 放 置 磁 珠 ; 前 三 条 通 过 观 察 厂 家 提 供 的 阻 抗 频 率 曲 线 就 可 以 判 断 在 阻 抗 曲 线 中 三 条 曲 线 都 非 常 重 要, 即 电 阻, 感 抗 和 总 阻 抗 总 阻 抗 通 过 ZR22πfL()2+:=fL 来 描 述 通 过 这 一 曲 线, 选 择 在 希 望 衰 减 噪 声 的 频 率 范 围 内 具 有 最 大 阻 抗 而 在 低 频 和 直 流 下 信 号 衰 减 尽 量 小 的 磁 珠 型 号 片 式 磁 珠 在 过 大 的 直 流 电 压 下, 阻 抗 特 性 会 受 到 影 响, 另 外, 如 果 工 作 温 升 过 高, 或 者 外 部 磁 场 过 大, 磁 珠 的 阻 抗 都 会 受 到 不 利 的 影 响 使 用 片 式 磁 珠 和 片 式 电 感 的 原 因 : 是 使 用 片 式 磁 珠 还 是 片 式 电 感 主 要 还 在 于 应 用 在 谐 振 电 路 中 需 要 使 用 片 式 电 感 而 需 要 消 除 不 需 要 的 EMI 噪 声 时, 使 用 片 式 磁 珠 是 最 佳 的 选 择 48 刚 才 是 做 硬 件 设 计 的 工 作 请 教 各 位 怎 么 样 确 定 消 除 导 线 间 串 扰 得 电 容 容 值 答 : 在 PCB 布 线 时 应 该 注 意 不 要 有 太 长 的 平 行 走 线, 尤 其 是 高 速 或 高 摆 幅 信 号 如 果 无 法 避 免, 其 间 保 持 足 够 的 距 离 或 者 添 加 地 线 隔 离 受 体 积 限 制 和 抗 干 扰 要 求 高 的 部 位 可 用 金 属 屏 蔽 合 隔 离 49 在 实 际 做 产 品 的 时 候 发 现 了 一 个 很 头 疼 的 问 题 将 开 发 的 样 机 放 在 某 个 干 扰 很 厉 害 的 车 上 的 时 候, 为 了 解 决 续 流 的 问 题, 讲 一 个 小 电 瓶 并 接 在 汽 车 的 电 源 上 ( 加 了 一 个 二 极 管 防 止 小 电 瓶 的 电 压 被 拉 跨 ) 但 是 发 现 一 旦 与 汽 车 的 打 铁 地 线 一 连 接, 终 端 就 会 被 干 扰 有 好 的 建 议 吗? 答 : 这 是 很 明 显 的 EMC 问 题, 车 上 电 火 花 干 扰, 导 致 你 的 终 端 设 备 被 干 扰, 这 个 干 扰 可 能 是 辐 射, 也 可 能 是 传 导 到 你 的 终 端 这 个 问 题 很 多 种 原 因 : 1 接 地 问 题, 你 的 终 端 主 板 上 地 线 的 走 线 问 题, 布 铜 的 情 况 2 外 壳 的 屏 蔽 问 题, 做 好 是 金 属 外 壳, 将 不 是 金 属 部 分 外 壳 用 锡 箔 封 上, 可 以 一 试 3 线 路 板 的 布 局, 电 源 部 分 和 CPU 部 分 尽 量 分 开, 电 源 部 分 走 线 要 尽 量 粗, 尽 量 短, 布 线 规 则 很 重 要 4 线 路 板 的 层 数 比 较 重 要, 一 般 汽 车 上 电 子 产 品 主 板 最 好 是 至 少 4 层 板, 两 层 板 抗 干 扰 可 能 较 差 5 加 磁 环, 你 可 以 考 虑 在 做 试 验 时 在 电 源 线 上 套 上 磁 环 当 然 可 能 还 有 很 多 别 的 解 决 方 法, 具 体 情 况 可 能 不 一 样, 希 望 对 你 能 够 有 所 帮 助 50 问 在 电 路 中, 为 什 么 在 SCL SDA AS 都 串 联 一 个 电 阻, 电 阻 的 大 小 在 电 路 中 都 会 有 什 么 影 响? 答 : 上 拉 是 增 加 抭 干 扰 能 力 的, 一 般 取 值 Vcc/1mA~10K; 串 联 是 阻 尼 用 的, 一 般 取 33ohm~ 470ohm, 即 当

19 信 号 线 上 的 脉 冲 频 率 较 高 时 将 会 从 线 的 一 端 反 射 到 另 一 端, 这 将 可 能 影 响 数 据 及 有 EMI, 加 串 一 个 电 阻 在 线 中 间 将 可 有 效 控 制 这 种 反 射 51 品 在 做 CE/FCC 测 试 时, 如 果 在 200MHz 时 辐 射 偏 高, 超 过 可 接 受 的 范 围, 应 该 怎 么 消 除, 磁 珠 应 该 怎 么 选 择, 另 外 晶 振 倍 频 部 分 的 辐 射 应 该 如 何 去 消 除 答 : 你 谈 到 的 问 题 实 在 是 太 简 单, 没 有 办 法 给 与 你 一 个 非 常 准 确 的 答 复, 不 过 根 据 我 个 人 的 经 验, 给 点 思 考 的 方 法 如 果 你 能 肯 定 是 倍 频, 则 主 要 对 产 生 倍 频 的 器 件 进 行 进 行 处 理, 这 应 该 是 有 目 标 的, 在 处 理 是 可 以 直 接 试 一 试, 将 产 生 倍 频 的 器 件 进 行 一 个 简 单 的 屏 蔽 ( 只 需 要 用 可 乐 罐 做 个 屏 蔽 罩, 关 键 是 要 注 意 接 地 ) 在 进 行 测 试 看 看 辐 射 值 是 否 降 低, 如 果 降 低 则 明 确 辐 射 的 来 源, 在 专 门 对 其 进 行 屏 蔽 处 理 如 果 没 有 变 化, 则 应 重 点 考 虑 一 下, 露 在 外 面 的 传 输 线, 如 果 传 输 线 能 接 地 一 定 要 接 地, 最 好 能 采 用 屏 蔽 线 试 一 试, 看 看 有 没 有 变 化, 以 确 认 是 否 与 传 输 线 有 关 最 后 就 是 箱 体 本 身 的 屏 蔽 问 题, 这 个 问 题 比 较 复 杂, 而 且 成 本 较 高, 是 在 没 有 办 法 的 情 况 才 考 虑 解 决 的 方 式 这 几 种 方 式 都 尝 试 后, 辐 射 值 应 该 会 降 低 的 52 最 近 在 写 一 个 2KW 的 吸 尘 器 软 件, 功 能 是 实 现 了, 但 过 不 了 EMC 请 指 点 下, 软 件 上 面 采 用 哪 种 算 法, 可 以 过 EMC! 功 能 简 述 如 下 : 1 软 起 动 和 软 调 速 功 能 ( 所 谓 软 起 动 也 就 是 电 机 慢 慢 的 加 速, 速 度 不 会 突 变 ) 2 可 以 调 节 电 机 的 转 速 3 是 用 可 控 硅 控 制 电 机 的 控 制 方 式 是 对 正 弦 波 斩 波 在 硬 件 方 面, 电 路 很 简 单, 硬 件 处 理 EMC 就 只 一 个 0.1uF 的 安 规 电 容 答 : 和 硬 件 方 面 沟 通, 可 能 要 多 下 功 夫, 单 纯 软 件 很 难 解 决 53 DECODER 中 的 DA 的 转 换 频 率 从 芯 片 里 面 顺 电 源 和 地 辐 射 出 来, 为 166M 我 在 电 源 上 并 了 个 1N, 或 630P, 或 30P 但 都 屡 不 掉 两 层 板, 电 源 回 路 很 短, 请 给 点 建 议, 并 分 析 下 滤 不 掉 的 原 因 答 1: 电 源 的 质 量 差 ( 负 载 能 力 ),DA 应 该 单 独 用 一 个 电 源 答 2: 首 先 检 查 输 出 端 接 地 是 否 良 好, 在 将 信 号 输 出 端 口 串 BEAD 试 试 答 3: 我 认 为 你 可 以 将 其 地 用 100M 磁 珠 损 号 166M 高 频 54 要 做 多 路 的 温 度 采 集, 用 的 是 K 型 热 电 偶, 电 源 用 电 荷 泵 转 换 模 块, 信 号 调 理 部 分 想 用 AD620 和 OP07 做 二 级 放 大, 现 在 有 几 个 地 方 不 太 有 把 握, 请 做 过 的 帮 忙! 一 是 电 源, 我 现 在 用 12v 电 瓶 供 电, 用 电 荷 泵 转 换 成 +/-12v, 这 样 的 电 压 有 一 定 的 纹 波, 对 信 号 的 采 集 比 较 不 利, 是 否 该 直 接 用 电 瓶 电 压 做 成 单 电 源 的 呢? 二 是 热 电 偶 的 两 个 信 号 端 是 否 按 AD620 的 数 据 手 册 上 例 子 一 样 直 接 输 入 AD620 的 输 入 端 即 可, 我 看 手 册 上

20 还 有 EMI FILTER 的 部 分, 这 部 分 对 测 量 热 电 偶 的 情 况 应 该 怎 么 加 进 去 呢? 热 电 偶 的 冷 端 是 该 接 地 还 是 接 一 个 稳 定 的 电 压 呢? 三, 因 为 我 要 求 的 温 度 涉 及 到 零 下, 因 此 AD620 输 出 后 要 分 别 经 过 同 相 放 大 和 反 相 放 大 再 送 入 A/D 端 口, 我 打 算 用 OP07 制 作 二 级 滤 波, 一 级 是 无 限 增 益 滤 波 电 路, 二 级 是 同 相 放 大 2 倍 和 反 相 放 大 2 倍 的 滤 波 电 路, 不 知 道 这 样 可 不 可 以? 答 : 如 你 的 热 电 偶 的 冷 端 接 地 ( 许 多 设 备 热 电 偶 一 端 已 接 地 ), 而 且 测 温 零 度 以 下, 你 最 好 还 是 用 +/- 电 源 这 是 通 常 的 做 法 电 源 的 纹 波 要 好, 但 不 一 定 正 负 对 称, 你 可 再 加 稳 定 的 LDO 实 现 低 频 滤 波 对 结 果 很 有 影 响, 但 一 级 滤 波 应 能 满 足,EMI 部 分 要 看 你 的 应 用 环 境 对 多 路 测 温, 你 可 将 多 路 器 放 在 放 大 之 前 以 降 低 成 本 多 路 器 应 要 差 分 输 入, 热 电 偶 输 入 导 线 也 应 是 热 电 偶 型 的, 挺 贵 的 55 电 磁 兼 容 的 一 些 基 本 问 题 : 认 证 中 经 常 遇 到 的 一 些 EMC 问 题 答 : 下 面 是 总 结 出 来 的 一 些 针 对 于 电 子 产 品 中 的 部 分 问 题 一 般 电 子 产 品 都 最 容 易 出 的 问 题 有 :RE-- 辐 射,CE-- 传 导,ESD-- 静 电 通 讯 类 电 子 产 品 不 光 包 括 以 上 三 项 :RE,CE,ESD, 还 有 Surge-- 浪 涌 ( 雷 击, 打 雷 ) 医 疗 器 械 最 容 易 出 现 的 问 题 是 :ESD-- 静 电,EFT-- 瞬 态 脉 冲 抗 干 扰,CS-- 传 导 抗 干 扰,RS-- 辐 射 抗 干 扰 针 对 于 北 方 干 燥 地 区, 产 品 的 ESD-- 静 电 要 求 要 很 高 针 对 于 像 四 川 和 一 些 西 南 多 雷 地 区,EFT 防 雷 要 求 要 很 高 56 请 问 怎 样 才 能 去 除 IC 中 的 电 磁 干 扰? 答 :IC 受 到 的 电 磁 干 扰, 主 要 是 来 自 静 电 (ESD) 解 决 IC 免 受 ESD 干 扰, 一 方 面 在 布 板 时 候 要 考 虑 ESD ( 以 及 EMI) 的 问 题, 另 一 方 面 要 考 虑 增 加 器 件 进 行 ESD 保 护 目 前 有 两 种 器 件 : 压 敏 电 阻 (Varistor) 和 瞬 态 电 压 抑 制 器 TVS(Transient Voltage Suppressor) 前 者 由 氧 化 锌 构 成, 响 应 速 度 相 对 慢, 电 压 抑 制 相 对 差, 而 且 每 受 一 次 ESD 冲 击, 就 会 老 化, 直 到 失 效 而 TVS 是 半 导 体 制 成, 响 应 速 度 快, 电 压 抑 制 好, 可 以 无 限 次 使 用 从 成 本 角 度 看, 压 敏 电 阻 成 本 要 比 TVS 低 57 电 磁 干 扰 现 象 表 现 : 尤 其 是 GPS 应 用 在 PMP 这 种 产 品, 功 能 是 MP4 MP3 FM 调 频 +GPS 导 航 功 能 的 手 持 车 载 两 用 的 GPS 终 端 产 品, 手 持 车 载 两 用 的 GPS 导 航 终 端 一 定 的 有 一 个 内 置 GPS Antenna, 这 样 GPS Antenna 与 GPS 终 端 产 品 上 的 MCU SDROM 晶 振 等 元 器 件 很 容 易 产 生 电 磁 干 扰, 致 使 GPS Antenna 的 收 星 能 力 下 降 很 多, 几 乎 没 办 法 正 常 定 位 不 知 道 有 没 有 GPS 设 计 开 发 者 遇 到 过 这 样 的 电 磁 干 扰, 然 后 采 取 有 效 的 办 法 解 决 这 样 的 电 磁 干 扰, 什 么 样 的 解 决 办 法?? 答 1: 我 觉 得 这 个 问 题 主 要 出 在 电 路 设 计 上, 多 半 是 电 路 的 保 护 跟 屏 蔽 做 的 不 好, 我 现 在 的 客 户 已 经 没 有 这 方 面 的 困 惑 了, 他 们 现 在 有 两 部 分 电 磁 干 扰 现 象, 但 基 本 都 已 经 解 决 / bluetooth 的 电 磁 干 扰,2 遥 控 器 的 电 磁 干 扰, 解 决 办 法 : 第 1 项 我 还 没 找 到 答 案, 第 2 项 增 大 遥 控 器 的 有 效 距 离 到 5M 答 2: 各 功 能 模 块 在 PCB 上 的 分 布 很 重 要, 在 PCB Layer 之 前 要 根 据 电 流 大 小, 各 部 分 晶 体 频 率, 合 理 规

21 划, 然 后 各 部 分 接 地 非 常 重 要, 此 为 解 决 共 电 源 和 地 的 干 扰 根 据 实 测, 主 要 振 荡 源 之 间 的 空 间 距 离 对 辐 射 影 响 很 大, 稍 远 离 对 干 扰 有 明 显 降 低, 如 空 间 不 允 许, 有 必 要 对 其 做 局 部 屏 蔽, 但 前 提 是 在 PCB 同 一 块 接 地 区 内, 然 后 对 电 源 的 出 入 口 去 耦, 磁 珠 电 容 是 不 错 的 选 择, 蓝 牙 及 GPS 可 印 板 电 感 电 源 DC/DC 的 转 换 频 率 选 择 也 很 重 要, 不 要 让 倍 频 ( 多 次 谐 波 ) 与 其 他 电 路 的 频 率 ( 特 别 是 接 受 ) 重 合, 有 些 DC/DC 频 率 是 固 定 的, 加 简 单 的 滤 波 电 路 就 可 以 同 频 抑 制 是 引 起 GPS 接 受 和 遥 控 接 受 灵 敏 度 下 降 的 主 要 原 因 还 有, 接 受 电 路 的 本 振 幅 度 要 调 的 尽 量 小, 否 则 会 成 为 一 个 持 续 的 干 扰 源 我 们 将 蓝 牙,GPS 接 受, 另 一 个 2.4GHz 收 发 器,433M 遥 控 接 收 均 继 承 在 一 个 盒 子 内, 效 果 还 不 错,GPS 接 收 灵 敏 度 很 高 58 遇 到 一 个 单 片 机 系 统 1. 主 控 芯 片 摩 托 罗 拉 的 MC908JL3 2. 8M 陶 瓷 谐 振 3. 电 源 采 用 连 接 线 接 入 现 在 是 EMI 中 的 传 导 电 压 在 24M 的 位 置 单 点 超 标 0.8dB 请 各 位 指 点 有 没 有 什 么 好 的 方 法 抑 制 超 标 列 入 加 磁 环 加 Y2 电 容 等 再 有 这 个 频 率 是 传 导 范 围 还 是 辐 射 范 围? 答 : 到 底 是 EMI 实 验 中 24M 超 标 还 是 做 传 导 时 24M 超 标, 如 果 是 前 者 的 话 就 是 辐 射 超 标, 若 是 后 者 则 传 导 超 标 59 用 双 向 可 控 硅 控 制 直 流 电 机 的 调 速, 但 电 机 会 干 扰 电 源 影 响 过 零 检 则, 造 成 不 受 控 或 速 度 妀 变 请 各 位 指 教! 答 1: 出 现 这 中 现 象 的 可 能 性 有 :1 电 机 属 于 非 阻 性 负 载, 所 以 电 路 中 产 生 相 位 移 动, 导 致 控 制 不 准 ; 可 以 加 电 容 过 滤 ;2 一 般 双 向 可 控 硅 控 制 大 功 率 或 大 电 流 负 载, 采 用 过 零 导 通, 而 不 是 调 相, 可 减 少 EMC 的 影 响 答 2: 流 移 相 调 速 很 常 用 的, 如 果 过 零 检 测 的 硬 件 部 分 没 问 题 的 话, 就 要 仔 细 改 进 软 件 的 处 理 方 式 了, 在 一 个 周 期 内 (50Hz 20mS) 要 处 理 两 次 可 控 硅 的 导 通, 检 测 到 过 零 后 的 延 迟 输 出 时 间 决 定 你 的 移 相 角 度, 60 请 问 那 位 大 侠 做 过 V.35 E1 G.703(64K) 继 电 器 接 口 的 EMC 设 计? 能 否 给 点 建 议? 主 要 要 过 下 面 几 个 标 准 : GB/T (IEC ) 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 振 荡 波 抗 干 扰 度 试 验 GB/T (IEC ) 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 静 电 放 电 抗 干 扰 度 试 验 GB/T (IEC ) 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 射 频 电 磁 场 辐 射 抗 干 扰 度 测 试 GB/T (IEC ) 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 电 快 速 瞬 变 脉 冲 群 抗 干 扰 度 试 验 GB/T ( IEC ) 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 浪 涌 冲 击 抗 干 扰 度 试 验 GB/T (IEC ) 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 射 频 场 感 应 的 传 导 骚 扰 抗 干 扰 度 答 : 这 些 标 准 都 是 EMC 测 试 的 一 些 基 础 标 准, 还 需 要 结 合 你 的 产 品 确 定 具 体 指 标 你 的 这 些 接 口 是 通 信 接 口, 一 般 有 标 准 电 路 当 单 板 原 理 图 滤 波 设 计 PCB 的 正 确 布 局 布 线 设 计 的 时 候, 一 般 都 可 以 通 过 测 试,

22 其 他 情 况 下 需 要 增 加 EMC 滤 波 瞬 态 抑 制 器 件, 这 需 要 结 合 具 体 接 口 分 析 61 布 线 不 能 跨 越 分 割 电 源 之 间 的 间 隙, 哪 位 大 虾 可 以 给 个 详 细 说 明 啊? 答 : 如 果 一 个 电 源 层 被 分 割 成 几 个 不 同 的 电 源 部 分, 如 有 3.3V 5V 等 的 电 源, 信 号 线 最 好 不 要 同 时 出 现 在 不 同 的 电 源 平 面 上, 即 布 线 不 能 跨 越 分 割 电 源 之 间 的 间 隙, 否 则 会 出 现 不 必 要 的 EMC 问 题, 对 地 也 一 样, 布 线 也 不 能 跨 越 分 割 地 之 间 的 间 隙 62 现 用 单 片 机 通 过 达 林 顿 管 光 藕 控 制 一 12V 继 电 器 来 控 制 交 流 接 触 器 的 吸 合, 在 吸 合 瞬 间 常 导 致 单 片 机 复 位, 通 过 示 波 器 测 复 位 脚, 能 检 测 到 有 效 复 位 信 号 ( 使 用 三 脚 的 复 位 IC) 单 片 机 使 用 5V 供 电,5V 稳 压 管 前 后 均 已 接 1000uF 电 容, 且 用 示 波 器 检 测 未 发 现 电 源 波 动 另 外, 如 果 继 电 器 空 载 ( 不 接 交 流 接 触 器 ) 则 未 发 现 复 位 现 象 请 问 各 位 该 如 何 解 决? 答 1: 可 以 在 交 流 接 触 器 线 圈 两 端 并 联 一 电 阻 和 电 容 串 联 的 阻 容 吸 收 回 路, 电 容 的 容 量 在 0.01UF UF 之 间 现 在, 耐 压 最 好 高 于 线 圈 额 定 电 压 的 2-3 倍, 看 这 样 行 不 行? 答 2: 这 个 应 该 是 交 流 接 触 器 动 作 时 产 生 的 EMC 干 扰 所 致 楼 上 朋 友 的 阻 容 吸 收 是 个 不 错 的 解 决 办 法, 同 时 也 可 以 考 虑 在 12V 继 电 器 的 输 出 触 点 并 联 100P 到 47P 的 高 压 电 容 试 试 答 3: 在 交 流 接 触 器 加 RC 吸 收 是 有 效 的 但 是 你 还 的 检 查 你 的 电 源 回 路, 看 看 你 的 CPU 电 源 走 线 是 否 太 长, 尽 量 在 芯 片 的 电 源 脚 上 并 去 偶 电 容, 还 有 就 是 稳 压 部 分 也 可 以 加 LC 吸 收 回 路, 尽 可 能 的 吸 收 来 自 电 源 的 干 扰 答 4: 先 不 带 负 载 看 看 是 否 有 同 样 现 象 出 现, 分 级 判 断 排 出 问 题 可 先 不 接 光 藕, 再 不 接 继 电 器 如 果 不 接 光 藕 还 是 出 现 复 位, 查 查 硬 件 输 出 端 口 是 否 和 复 位 有 短 路, 如 果 没 有 复 位, 可 以 接 光 藕 但 不 接 继 电 器 还 出 现 复 位 可 能 的 情 况 是 地 线 太 细, 复 位 脚 的 地 离 光 藕 太 近 而 且 远 离 电 源, 光 藕 的 限 流 电 阻 太 小, 导 致 地 电 位 瞬 时 抬 高 布 线 时 CPU 要 远 离 大 电 流 的 器 件, 地 线 采 用 星 型 单 点 接 地 如 果 还 是 出 现 复 位, 就 是 继 电 器 线 圈 和 驰 点 电 弧 或 大 负 载 的 变 化 引 起 的 电 磁 干 扰 可 采 取 屏 蔽 和 消 除 触 点 拉 弧 的 一 些 方 法 来 解 决 多 数 情 况 是 电 源 没 处 理 好, 地 线 或 +5V 线 过 长 过 细 CPU 位 置 不 合 理 63 交 流 滤 波 器 与 直 流 滤 波 是 否 可 以 互 用? 一 般 而 言, 交 流 线 滤 波 器 可 以 用 在 直 流 的 场 合, 但 是 直 流 线 滤 波 器 绝 对 不 能 用 在 交 流 的 场 合, 这 是 为 什 么? 答 : 直 流 滤 波 器 中 使 用 的 旁 路 电 容 是 直 流 电 容, 用 在 交 流 条 件 下 可 能 会 发 生 过 热 而 损 坏, 如 果 直 流 电 容 的 耐 压 较 低, 还 会 被 击 穿 而 损 坏 即 使 不 会 发 生 这 两 种 情 况, 一 般 直 流 滤 波 器 中 的 共 模 旁 路 电 容 的 容 量 较 大, 用 在 交 流 的 场 合 会 发 生 过 大 的 漏 电 流, 违 反 安 全 标 准 的 规 定 64 在 一 个 盒 式 设 备 中, 比 如 以 太 网 交 换 机 或 PC 机, 存 在 机 壳 地 和 电 路 地 工 作 地, 我 发 现 有 些 设 备 将 两 个 地 用 电 容 连 接, 有 些 用 0 电 阻 连 接, 有 些 用 铁 氧 体 连 接, 究 竟 哪 一 个 对?

23 答 : 我 们 一 般 使 用 102 高 压 瓷 介 电 容 65 机 构 的 防 护 是 指 什 么? 是 不 是 机 壳 的 防 护? 答 : 是 的, 机 壳 要 尽 量 严 密, 少 用 或 不 用 导 电 材 料, 尽 可 能 接 地 66 请 问 产 品 全 部 采 用 金 属 做 为 外 壳 ( 如 铝, 不 锈 钢 等 材 质 ) 对 产 品 的 ESD 防 护 有 何 大 的 影 响? 应 怎 样 处 理 较 好? 答 : 产 品 全 部 用 金 属 外 壳, 如 果 接 地 不 良 当 然 不 利 于 ESD 的 防 护, 但 只 要 做 好 接 地 就 不 会 有 什 么 问 题 至 于 如 何 接 地 就 要 看 设 备 的 具 体 情 况 了, 如 果 是 大 型 设 备, 可 以 通 过 设 备 直 接 接 大 地, 效 果 当 然 会 很 理 想 的 67 为 什 么 频 谱 分 析 仪 不 能 观 测 静 电 放 电 等 瞬 态 干 扰? 答 : 因 为 频 谱 分 析 仪 是 一 种 窄 带 扫 频 接 收 机, 它 在 某 一 时 刻 仅 接 收 某 个 频 率 范 围 内 的 能 量 而 静 电 放 电 等 瞬 态 干 扰 是 一 种 脉 冲 干 扰, 其 频 谱 范 围 很 宽, 但 时 间 很 短, 这 样 频 谱 分 析 仪 在 瞬 态 干 扰 发 生 时 观 察 到 的 仅 是 其 总 能 量 的 一 小 部 分, 不 能 反 映 实 际 的 干 扰 情 况 68 在 现 场 进 行 电 磁 干 扰 问 题 诊 断 时, 往 往 需 要 使 用 近 场 探 头 和 频 谱 分 析 仪, 怎 样 用 同 轴 电 缆 制 作 一 个 简 易 的 近 场 探 头? 答 : 将 同 轴 电 缆 的 外 层 ( 屏 蔽 层 ) 剥 开, 使 芯 线 暴 露 出 来, 将 芯 线 绕 成 一 个 直 径 1~2 厘 米 小 环 (1~3 匝 ), 焊 接 在 外 层 上 69 测 量 人 体 的 生 物 磁 信 息 是 一 种 新 的 医 疗 诊 断 方 法, 这 种 生 物 磁 的 测 量 必 须 在 磁 场 屏 蔽 室 中 进 行, 这 个 屏 蔽 室 必 须 能 屏 蔽 从 静 磁 场 到 1GHz 的 交 变 电 磁 场, 请 提 出 这 个 屏 蔽 室 的 设 计 方 案 答 : 首 先 考 虑 屏 蔽 材 料 的 选 择 问 题, 由 于 要 屏 蔽 频 率 很 低 的 磁 场, 因 此 要 使 用 高 导 磁 率 的 材 料, 比 如 坡 莫 合 金 由 于 坡 莫 合 金 经 过 加 工 后, 导 磁 率 会 降 低, 必 须 进 行 热 处 理 因 此, 屏 蔽 室 要 作 成 拼 装 式 的, 由 板 材 拼 装 而 成 事 先 将 各 块 板 材 按 照 设 计 加 工 好, 然 后 进 行 热 处 理, 运 输 到 现 场, 十 分 小 心 的 进 行 安 装 每 块 板 材 的 结 合 处 要 重 叠 起 来, 以 便 形 成 连 续 的 磁 通 路 这 样 构 成 的 屏 蔽 室 能 够 对 低 频 磁 场 有 较 好 的 屏 蔽 效 能, 但 缝 隙 会 产 生 高 频 泄 漏 为 了 弥 补 这 个 不 足, 在 坡 莫 合 金 屏 蔽 室 的 外 层 用 铝 板 焊 接 成 第 二 层 屏 蔽, 对 高 频 电 磁 场 起 到 屏 蔽 作 用 70 设 计 屏 蔽 机 箱 时, 根 据 哪 些 因 素 选 择 屏 蔽 材 料? 答 : 从 电 磁 屏 蔽 的 角 度 考 虑, 主 要 要 考 虑 所 屏 蔽 的 电 场 波 的 种 类 对 于 电 场 波 平 面 波 或 频 率 较 高 的 磁 场 波, 一 般 金 属 都 可 以 满 足 要 求, 对 于 低 频 磁 场 波, 要 使 用 导 磁 率 较 高 的 材 料

24 71 机 箱 的 屏 蔽 效 能 除 了 受 屏 蔽 材 料 的 影 响 以 外, 还 受 什 么 因 素 的 影 响? 答 : 受 两 个 因 素 的 影 响, 一 是 机 箱 上 的 导 电 不 连 续 点, 例 如 孔 洞 缝 隙 等 ; 另 一 个 是 穿 过 屏 蔽 箱 的 导 线, 如 信 号 电 缆 电 源 线 等 72 屏 蔽 磁 场 辐 射 源 时 要 注 意 什 么 问 题? 答 : 由 于 磁 场 波 的 波 阻 抗 很 低, 因 此 反 射 损 耗 很 小, 而 主 要 靠 吸 收 损 耗 达 到 屏 蔽 的 目 的 因 此 要 选 择 导 磁 率 较 高 的 屏 蔽 材 料 另 外, 在 做 结 构 设 计 时, 要 使 屏 蔽 层 尽 量 远 离 辐 射 源 ( 以 增 加 反 射 损 耗 ), 尽 量 避 免 孔 洞 缝 隙 等 靠 近 辐 射 源 73 在 设 计 屏 蔽 结 构 时, 有 一 个 原 则 是 : 尽 量 使 机 箱 内 的 电 缆 远 离 缝 隙 和 孔 洞, 为 什 么? 答 : 由 于 电 缆 近 旁 总 是 存 在 磁 场, 而 磁 场 很 容 易 从 孔 洞 泄 漏 ( 与 磁 场 的 频 率 无 关 ) 因 此, 当 电 缆 距 离 缝 隙 和 孔 洞 很 近 时, 就 会 发 生 磁 场 泄 漏, 降 低 总 体 屏 蔽 效 能 74 为 什 么 在 很 多 情 况 下 为 了 抑 制 噪 声 信 号 我 们 都 采 用 接 地 的 方 法, 而 不 是 接 电 源 的 方 法? 地 和 电 源 在 多 层 PCB 上 面 都 是 其 中 的 一 层, 按 照 电 压 零 点 相 对 性 来 说 即 使 是 电 源 层 不 是 也 可 以 作 为 电 压 零 点 吗? 答 1: 接 地 也 可 以 说 接 参 考 点, 既 然 是 参 考 点 就 要 能 起 到 参 考 作 用 认 为 是 地, 就 是 说 起 码 认 为 这 里 是 零, 没 有 任 何 阻 抗 ( 实 际 上 是 不 是 要 看 layout) 电 源 输 出 阻 抗 如 果 是 零 的 话, 当 然 也 可 以 做 参 考 点, 也 可 以 作 为 噪 声 信 号 的 旁 路 通 道 答 2: 信 号 的 地 有 几 种 意 思 : 1. 绝 对 地 EARTH, 大 地 2. 相 对 地 GROUND, 参 考 地 3. 无 地 有 时 为 了 减 少 干 扰, 信 号 的 0/1, 故 意 是 彼 此 相 对 值, 而 不 是 与 地 相 对 值, 即 信 号 0 并 不 取 为 地 比 如 CAN 中 的 信 号 就 如 此 硬 件 设 计 的 难 点 之 一, 就 是 如 何 解 决 好 接 地 问 题, 从 IC 芯 片, 到 一 个 大 系 统 都 如 此 答 3: 用 示 波 器 探 头 上 的 地 线 夹 夹 电 源 有 可 能 会 烧 掉 示 波 器 噢 示 波 器 探 头 上 的 地 线 夹 是 与 示 波 器 电 源 线 的 地 线 相 连 的 ( 如 果 不 是 隔 离 探 头 的 话 ) 用 它 夹 电 源 会 将 电 源 直 接 对 地 短 路 用 不 同 探 头 的 地 线 夹 夹 在 不 同 电 位 的 点 上 也 会 短 路 的 所 以 推 荐 的 做 法 是 示 波 器 电 源 通 过 一 个 隔 离 变 压 器 接 入 市 电 或 者 象 我 们 通 常 做 的 那 样, 将 示 波 器 电 源 线 上 的 地 线 脚 拔 掉, 以 绝 后 患 接 地 和 隔 离 是 我 们 在 设 计 和 测 试 中 应 该 时 刻 注 意 的 问 题 答 4: 虽 然 电 源 层 和 地 层 交 流 上 都 是 电 压 零 点, 但 相 对 而 言 地 层 更 干 净 一 点, 所 以 通 常 是 接 地 而 不 是 电 源 75 某 个 手 持 测 试 产 品, 可 以 电 池 供 电, 同 时 也 可 以 采 取 外 置 适 配 器 供 电 方 式 适 配 器 单 独 带 负 载 辐 射 发 射 (RE) 测 试 可 以 通 过, 手 持 产 品 在 电 池 供 电 情 况 下 辐 射 发 射 (RE) 也 可 以 通 过, 并 且 余 量 都 比 较 大, 但

25 是 在 带 外 置 适 配 器 的 情 况 下, 却 在 160M 频 率 左 右 超 标 较 多, 不 能 通 过 认 证 是 何 原 因? 怎 么 定 位 干 扰 源? 耦 合 途 径? 定 位 清 楚 如 何 解 决? 答 : 本 身 这 个 问 题 干 扰 源 有 两 个 可 能, 适 配 器 的 开 关 频 率, 手 持 测 试 产 品 本 身 的 晶 振 以 及 内 部 的 开 关 电 源 频 率 单 独 测 试 没 有 超 标, 搭 配 测 试 超 标 说 明 耦 合 途 径 是 产 品 的 电 源 电 缆 定 位 时 可 以 有 多 个 办 法 : 1 在 电 源 输 出 线 缆 ( 也 就 是 产 品 电 源 输 入 线 ) 的 两 端 分 别 加 磁 环 试 验, 如 果 靠 近 适 配 器 相 对 下 降 比 较 大, 说 明 是 适 配 器 导 致, 否 则 原 因 就 是 由 手 持 产 品 内 部 干 扰 源 导 致 ; 2 在 手 持 产 品 的 电 源 输 入 接 口 共 模 电 感 采 取 频 谱 仪 测 试 看 那 一 端 干 扰 幅 度 大, 如 果 是 共 模 电 感 里 侧 的 干 扰 大, 则 说 明 是 手 持 产 品 的 干 扰 ; 3 如 果 怀 疑 外 部 适 配 器, 干 脆 直 接 替 换 测 试, 如 果 没 有 这 个 频 点, 就 说 明 是 适 配 器 问 题 通 过 上 面 方 法 定 位 后 发 现, 确 实 是 电 源 适 配 器 问 题 尽 管 开 关 电 源 频 率 只 有 KHZ 级 别, 但 往 往 干 扰 能 够 到 几 十 几 百 MHZ, 同 时 电 源 适 配 器 负 载 不 同, 空 间 辐 射 发 射 的 测 试 结 果 也 会 不 一 样 76 我 们 做 的 是 一 个 手 持 设 备, 带 电 池 工 作 在 做 辐 射 发 射 测 试 时, 在 700M 的 点 超 标 回 来 后 我 们 把 辐 射 源 定 位 在 了 10M 的 有 源 晶 振 和 dsp 的 内 部 PLL 电 路 上 首 先 我 们 改 善 了 晶 振 的 电 源 滤 波 电 路, 加 上 了 10uf 和 0.1uf 的 电 容,700M 这 个 点 有 明 显 的 降 低, 但 是 800M 点 上 却 上 升 较 多 其 次 我 们 更 换 了 直 插 的 晶 振 为 贴 片 的, 以 减 小 其 扇 出 能 力, 改 善 效 果 不 大 请 问 还 有 其 他 什 么 办 法 可 以 改 进 吗? 晶 振 的 滤 波 电 路 有 什 么 特 殊 要 求? 答 : 从 你 描 述 情 况 看, 本 身 源 头 可 能 是 10MHZ 晶 振, 或 内 部 的 10MHZ 倍 频, 对 于 700MHZ 或 800MHZ 的 高 频 超 标, 有 几 个 方 面 可 以 处 理 : 晶 振 处 理 : 供 电 电 源 滤 波, 时 钟 走 线 采 取 RC 滤 波, 或 用 磁 珠 替 代 电 阻 滤 波 ; 另 外 如 果 能 够 定 位 是 单 板 走 线 对 外 辐 射 的 话, 可 以 针 对 对 外 辐 射 走 线 进 行 滤 波, 如 磁 珠 电 容 ; 由 于 超 标 是 高 频, 很 有 可 能 是 你 的 PCB 单 板 地 阻 抗 比 较 大, 有 较 大 地 地 环 路, 这 个 方 面 需 要 你 查 看 PCB 设 计 ; 另 外 如 果 你 的 设 备 是 金 属 壳, 那 可 以 从 屏 蔽 角 度 看 是 否 有 屏 蔽 泄 漏! 如 果 是 接 口 电 缆 对 外 辐 射, 可 以 对 电 缆 接 口 进 行 滤 波 处 理, 具 体 措 施 针 对 不 同 接 口 有 所 不 同 77 经 常 设 计 时 候 没 有 人 提 起 EMC, 或 对 EMC 重 视 程 度 不 够 ; 开 模 后 或 产 品 定 型 后 有 关 EMC 问 题 就 出 来 了 怎 么 解 决 这 个 问 题? 答 : 这 个 问 题 在 我 们 大 多 企 业 都 会 遇 到, 关 键 是 企 业 没 有 一 套 严 格 的 EMC 设 计 流 程! 大 多 工 程 师 没 有 EMC 设 计 经 验, 导 致 工 程 师 没 有 把 EMC 设 计 理 念 融 入 到 产 品 前 期 的 研 发 过 程 中, 这 样 出 现 问 题 也 就 不 足 为 怪 了 我 们 建 议 企 业 首 先 需 要 培 养 工 程 师 的 EMC 设 计 水 平, 同 时 提 高 他 们 的 设 计 意 识, 另 外 更 重 要 的 是 要 建 立 一 套 EMC 的 设 计 流 程 与 平 台, 比 如, 需 要 有 EMC 设 计 的 原 理 图 规 范, 并 有 设 计 检 查 控 制 列 表, 有 引 导, 有 监

26 控, 那 么,EMC 设 计 在 前 期 才 能 真 正 落 实, 后 期 的 产 品 出 来 的 EMC 指 标 也 才 有 保 证! 这 个 问 题 当 然 还 是 一 个 系 统 问 题, 涉 及 范 围 比 较 广, 结 构 电 源 硬 件 电 路 PCB 等 方 面 78 磁 珠 与 电 感 有 什 么 区 别? 高 频 时 磁 珠 怎 么 滤 波? 电 感 是 用 来 控 制 PCB 内 的 EMI 对 电 感 而 言, 它 的 感 抗 是 和 频 率 成 正 比 的 这 可 以 由 公 式 :XL = 2πfL 来 说 明,XL 是 感 抗 ( 单 位 是 Ω) 例 如 : 一 个 理 想 的 10 mh 电 感, 在 10 khz 时, 感 抗 是 628Ω; 在 100 MHz 时, 增 加 到 6.2 MΩ 因 此 在 100 MHz 时, 此 电 感 可 以 视 为 开 路 (open circuit) 在 100 MHz 时, 若 让 一 个 讯 号 通 过 此 电 感, 将 会 造 成 此 讯 号 品 质 的 下 降 ( 这 是 从 时 域 来 观 察 ) 和 电 容 一 样, 此 电 感 的 电 气 参 数 ( 线 圈 之 间 的 寄 生 电 容 ) 限 制 了 此 电 感 只 能 在 频 率 1 MHz 以 下 工 作 问 题 是, 在 高 频 时, 若 不 能 使 用 电 感, 那 要 使 用 什 么 呢? 答 案 是, 应 该 使 用 铁 粉 珠 (ferrite bead) 铁 粉 材 料 是 铁 镁 或 铁 镍 合 金, 这 些 材 料 具 有 高 的 导 磁 系 数 (permeability), 在 高 频 和 高 阻 抗 下, 电 感 内 线 圈 之 间 的 电 容 值 会 最 小 铁 粉 珠 通 常 只 适 用 于 高 频 电 路, 因 为 在 低 频 时, 它 们 基 本 上 是 保 有 电 感 的 完 整 特 性 ( 包 含 有 电 阻 和 抗 性 分 量 ), 因 此 会 造 成 线 路 上 的 些 微 损 失 在 高 频 时, 它 基 本 上 只 具 有 抗 性 分 量 (jωl), 并 且 抗 性 分 量 会 随 着 频 率 上 升 而 增 加 实 际 上, 铁 粉 珠 是 射 频 能 量 的 高 频 衰 减 器 其 实, 可 以 将 铁 粉 珠 视 为 一 个 电 阻 并 联 一 个 电 感 在 低 频 时, 电 阻 被 电 感 短 路, 电 流 流 往 电 感 ; 在 高 频 时, 电 感 的 高 感 抗 迫 使 电 流 流 向 电 阻 本 质 上, 铁 粉 珠 是 一 种 耗 散 装 置 (dissipative device), 它 会 将 高 频 能 量 转 换 成 热 能 因 此, 在 效 能 上, 它 只 能 被 当 成 电 阻 来 解 释, 而 不 是 电 感 79 笔 记 本 电 脑 适 配 器 的 AC 端 GND 和 电 脑 内 部 的 GND( 即 机 壳 ) 是 不 是 保 持 很 低 的 压 差? 他 们 之 间 的 地 有 什 么 关 系 呢? 适 配 器 内 部 是 怎 样 设 计 的 呢? 我 们 测 电 源 谐 波 的 时 候 谐 波 主 要 是 适 配 器 产 生 还 是 笔 记 本 电 脑 本 身 产 生 的 呢? 答 : 理 论 上 来 讲 电 脑 机 壳 和 适 配 器 的 GND 都 应 该 是 保 护 地, 是 没 有 压 差, 直 接 接 大 地 的 AC 适 配 器 输 入 的 电 压 基 准 是 零 线, 输 出 是 直 流, 与 输 入 隔 离 输 出 的 电 压 基 准 是 直 流 电 源 的 负 端 电 脑 适 配 器 内 部 一 般 是 一 个 隔 离 的 AC/DC 电 源, 采 用 反 激 或 正 激 式 变 换 器 你 可 以 参 考 开 关 电 源 的 书 籍 开 关 模 式 的 适 配 器 肯 定 会 产 生 谐 波, 电 脑 内 部 笔 者 没 有 研 究 不 能 妄 言, 但 估 计 适 配 器 的 谐 波 应 该 占 一 个 很 大 的 比 例 你 有 兴 趣 的 话 可 以 试 试 用 线 性 电 源 带 笔 记 本 电 脑, 看 看 谐 波 的 情 况, 应 该 有 很 大 不 同 80 通 用 电 器 和 电 子 设 备 的 地 并 不 是 earth 如 电 子 负 载, 在 工 作 中 为 防 止 静 电 经 常 要 带 静 电 手 环 可 是 静 电 手 环 要 是 接 了 earth 之 后 在 工 作 中 就 会 经 常 挨 电 我 测 量 过 电 子 负 载 和 地 的 电 压 为 交 流, 而 且 还 不 稳 定 有 100 多 伏 原 因 是 什 么? 答 : 交 流 电 压 一 般 来 自 电 源 滤 波 器 对 地 的 Y 电 容, 耦 合 过 来 的, 机 壳 接 地 就 没 有 了 一 般 对 Y 电 容 的 大 小 是 有 要 求 的, 为 的 就 是 防 止 地 线 接 触 不 好 使 机 壳 泄 露 出 的 电 流 过 大 造 成 人 身 伤 害 81 EMC 问 题 目 前 解 决 还 处 于 外 围 电 路 PCB 以 及 结 构 屏 蔽 解 决, 其 实 EMC 问 题 本 身 还 与 芯 片 内 部 的 设 计

27 互 连 布 线 有 关 下 面 这 个 问 题 就 是 一 例 : 我 在 做 一 SOC 芯 片 的 封 装 设 计, 封 装 形 式 是 PBGA, 面 向 的 PCB 有 四 层 : signal-ground-power-signal 在 进 行 封 装 直 球 排 布 时 我 遇 到 一 个 问 题 : 通 常 为 了 给 信 号 有 好 的 电 流 回 流 通 路, 减 轻 power/ground bounce, 会 在 高 速 信 号 区 域 中 按 一 定 比 例 方 式 插 入 power/ground 直 球 我 参 考 过 intel 的 一 些 北 桥 或 是 memory control hub 的 封 装 直 球 分 布 实 例, 在 DDR 信 号 ( 高 速 信 号 ) 区 域 有 的 实 例 插 入 了 power 和 ground 直 球, 有 的 实 例 只 插 入 了 ground 直 球 在 我 看 来 因 为 DDR 信 号 接 口 采 用 SSTL_2 规 范, 使 用 的 是 CMOS 输 出 电 路, 应 该 power 和 ground bounce 都 存 在 的, 需 要 在 DDR 区 域 插 入 等 比 例 的 power 和 ground 直 球 所 以 对 于 只 插 入 了 ground 直 球 的 实 例 我 不 是 很 理 解 我 查 了 一 些 资 料, 有 一 篇 文 章 这 么 说 : most return current for a transmission line travels on the nearest reference plane regardless of the direction of current on the trace. It matters not whether the signal transitions from high-to-low or low-to-high, the return current travels on the nearest reference plane. 按 照 文 章 的 意 思, 似 乎 噪 声 电 流 不 在 乎 通 过 power plane 或 是 ground plane 流 走 为 什 么 会 这 样 呢? 答 1:1 对 于 高 频 信 号 最 终 都 是 要 回 流 到 地! 所 以 在 芯 片 电 源 管 脚 已 经 足 够 解 决 供 电 问 题 情 况 下 优 先 考 虑 布 置 地 管 脚 ( 直 球 ) 2 对 于 现 在 资 料 一 般 认 为 地 平 面 与 电 源 平 面 对 于 高 速 信 号 是 一 样 的 前 提 是 电 源 平 面 到 地 平 面 的 阻 抗 足 够 小, 但 现 在 一 般 单 板 的 还 做 不 到 电 源 平 面 到 地 平 面 阻 抗 足 够 小 ( 这 是 现 在 电 源 完 整 性 研 究 内 容 ), 而 且 本 身 电 源 平 面 本 身 阻 抗 有 时 也 比 较 大, 因 此 在 布 线 时 还 是 优 先 考 虑 地 平 面 回 流 答 2: 因 为 高 频 信 号 电 流 总 是 寻 找 电 感 最 小 回 路 返 回 信 号 源, 信 号 频 率 越 高 电 流 回 路 耦 合 越 紧 密 一 般 50~ 100kHz 以 上 信 号 就 开 始 体 现 此 特 性 GND 或 POWER 叠 层 相 对 信 号 线 的 瞬 态 阻 抗 为 串 联 形 式, 敷 铜 层 离 信 号 线 越 远 瞬 态 阻 抗 越 大, 因 此 高 频 回 路 电 流 只 会 选 择 最 近 敷 铜 层 ( 镜 像 面 ) 作 为 回 路 流 回 驱 动 源 如 果 信 号 换 层, 回 路 电 流 在 信 号 线 换 层 过 孔 处 从 GND 和 POWER 敷 铜 平 面 间 电 容 流 过, 且 在 两 个 层 内 表 面 扩 散, 该 阻 抗 造 成 的 信 号 返 回 压 降 称 为 地 弹 (GROUD BOUNCE) 82 有 的 电 阻 标 值 为 0 欧 姆, 这 种 电 阻 起 什 么 作 用 呢? 答 : 1\ 在 电 路 中 没 有 任 何 功 能, 只 是 在 PCB 上 为 了 调 试 方 便 或 兼 容 设 计 等 原 因 2\ 可 以 做 跳 线 用, 如 果 某 段 线 路 不 用, 直 接 不 贴 该 电 阻 即 可 ( 不 影 响 外 观 ) 3\ 在 匹 配 电 路 参 数 不 确 定 的 时 候, 以 0 欧 姆 代 替, 实 际 调 试 的 时 候, 确 定 参 数, 再 以 具 体 数 值 的 元 件 代 替 4\ 想 测 某 部 分 电 路 的 耗 电 流 的 时 候, 可 以 去 掉 0ohm 电 阻, 接 上 电 流 表, 这 样 方 便 测 耗 电 流 5\ 在 布 线 时, 如 果 实 在 布 不 过 去 了, 也 可 以 加 一 个 0 欧 的 电 阻 6\ 在 高 频 信 号 下, 充 当 电 感 或 电 容 ( 与 外 部 电 路 特 性 有 关 ) 电 感 用, 主 要 是 解 决 EMC 问 题 如 地 与 地, 电 源 和 IC Pin 间 7\ 单 点 接 地 ( 指 保 护 接 地 工 作 接 地 直 流 接 地 在 设 备 上 相 互 分 开, 各 自 成 为 独 立 系 统 ) 8\ 熔 丝 作 用

28 * 模 拟 地 和 数 字 地 单 点 接 地 * 只 要 是 地, 最 终 都 要 接 到 一 起, 然 后 入 大 地 如 果 不 接 在 一 起 就 是 " 浮 地 ", 存 在 压 差, 容 易 积 累 电 荷, 造 成 静 电 地 是 参 考 0 电 位, 所 有 电 压 都 是 参 考 地 得 出 的, 地 的 标 准 要 一 致, 故 各 种 地 应 短 接 在 一 起 人 们 认 为 大 地 能 够 吸 收 所 有 电 荷, 始 终 维 持 稳 定, 是 最 终 的 地 参 考 点 虽 然 有 些 板 子 没 有 接 大 地, 但 发 电 厂 是 接 大 地 的, 板 子 上 的 电 源 最 终 还 是 会 返 回 发 电 厂 入 地 如 果 把 模 拟 地 和 数 字 地 大 面 积 直 接 相 连, 会 导 致 互 相 干 扰 不 短 接 又 不 妥, 理 由 如 上 有 四 种 方 法 解 决 此 问 题 : 1 用 磁 珠 连 接 ; 2 用 电 容 连 接 ; 3 用 电 感 连 接 ; 4 用 0 欧 姆 电 阻 连 接 磁 珠 的 等 效 电 路 相 当 于 带 阻 限 波 器, 只 对 某 个 频 点 的 噪 声 有 显 著 抑 制 作 用, 使 用 时 需 要 预 先 估 计 噪 点 频 率, 以 便 选 用 适 当 型 号 对 于 频 率 不 确 定 或 无 法 预 知 的 情 况, 磁 珠 不 合 电 容 隔 直 通 交, 造 成 浮 地 电 感 体 积 大, 杂 散 参 数 多, 不 稳 定 0 欧 电 阻 相 当 于 很 窄 的 电 流 通 路, 能 够 有 效 地 限 制 环 路 电 流, 使 噪 声 得 到 抑 制 电 阻 在 所 有 频 带 上 都 有 衰 减 作 用 (0 欧 电 阻 也 有 阻 抗 ), 这 点 比 磁 珠 强 * 跨 接 时 用 于 电 流 回 路 * 当 分 割 电 地 平 面 后, 造 成 信 号 最 短 回 流 路 径 断 裂, 此 时, 信 号 回 路 不 得 不 绕 道, 形 成 很 大 的 环 路 面 积, 电 场 和 磁 场 的 影 响 就 变 强 了, 容 易 干 扰 / 被 干 扰 在 分 割 区 上 跨 接 0 欧 电 阻, 可 以 提 供 较 短 的 回 流 路 径, 减 小 干 扰 * 配 置 电 路 * 一 般, 产 品 上 不 要 出 现 跳 线 和 拨 码 开 关 有 时 用 户 会 乱 动 设 置, 易 引 起 误 会, 为 了 减 少 维 护 费 用, 应 用 0 欧 电 阻 代 替 跳 线 等 焊 在 板 子 上 空 置 跳 线 在 高 频 时 相 当 于 天 线, 用 贴 片 电 阻 效 果 好 * 其 他 用 途 * 布 线 时 跨 线 调 试 / 测 试 用 临 时 取 代 其 他 贴 片 器 件 作 为 温 度 补 偿 器 件 更 多 时 候 是 出 于 EMC 对 策 的 需 要 另 外,0 欧 姆 电 阻 比 过 孔 的 寄 生 电 感 小, 而 且 过 孔 还 会 影 响 地 平 面 ( 因 为 要 挖 孔 ) 83 D 类 功 放 在 PCB 布 线 时 应 注 意 那 些? 答 : 在 D 类 功 放 板 中,PCB 走 线 及 表 现 出 EMI 特 性 的 金 属 都 应 该 尽 可 能 短, 包 括 从 电 源 输 出 部 分 到 D 类 放 大 器 输 出 部 分 及 从 电 源 到 扬 声 器 间 的 金 属 连 线 另 一 个 长 期 困 扰 D 类 放 大 器 的 问 题 是 它 们 对 电 源 的 性 能 极 为 敏 感 由 于 放 大 器 输 出 端 总 是 对 电 源 线 路 的 其 中 之 一 进 行 直 接 开 关 控 制, 电 源 端 的 任 何 变 化 或 波 动 就 会

29 体 现 在 输 出 信 号 端, 并 表 现 为 噪 声 或 失 真, 因 此 D 类 放 大 器 不 仅 仅 是 在 DC 部 分 需 要 具 有 良 好 负 载 限 制 干 净 低 噪 声 的 供 电 电 流, 在 整 个 音 频 带 内 都 需 要 这 样 的 电 源 信 号 这 样, 电 源 部 分 晶 体 管 的 工 作 也 变 得 同 样 重 要 D 类 放 大 器 中, 高 频 脉 冲 中 输 出 部 分 由 电 源 电 流 来 提 供 动 力, 同 时, 为 了 在 放 大 器 输 出 端 产 生 精 确 的 方 波 脉 冲, 供 电 电 压 必 须 保 持 稳 定, 其 波 动 与 噪 声 是 严 格 禁 止 的, 在 这 里, 存 储 电 容 成 为 关 键 的 元 件 首 先, 为 了 保 持 供 电 电 压 的 稳 定, 存 储 电 容 需 要 保 持 足 够 的 电 荷 第 二, 由 于 任 何 寄 生 电 阻 或 干 扰 的 影 响 都 会 从 电 源 电 容 迅 速 地 传 递 到 输 出 端, 必 须 使 用 Low-ESR(Effective Series Resistance) 电 容 PCB 金 属 走 线 中 的 寄 生 电 阻 是 相 当 不 利 于 电 源 稳 定 的, 应 该 在 尽 可 能 靠 近 输 出 部 分 的 位 置 放 置 存 储 电 容 使 寄 生 电 阻 最 小 化 电 源 供 电 的 需 求 可 以 通 过 引 入 一 个 短 时 延 迟 ( 小 于 1μs) 来 缓 解 这 个 延 迟 设 置 在 立 体 声 中 单 个 的 输 出 端 或 多 通 道 系 统 之 间 这 样 的 延 迟 对 于 人 耳 来 说 是 极 为 短 暂 的, 以 致 于 无 法 感 觉 出 来 由 于 每 个 输 出 端 的 MOSFETs 在 不 同 时 间 进 行 开 关 动 作, 相 当 于 在 同 一 时 间 内 减 少 了 开 关 晶 体 管 这 种 技 术 常 被 称 为 PWM 相 位 技 术, 并 应 用 于 许 多 D 类 IC 设 计 中 84 我 现 在 遇 到 一 个 问 题 :USB 手 持 设 备 在 插 拔 耳 唛 时 导 致 系 统 死 锁 用 示 波 器 测 量 耳 唛 座 各 管 脚 的 波 形 发 现 有 瞬 时 冲 击 电 压, 怀 疑 是 ESD 或 FTB 干 扰 产 生 当 USB 线 使 用 屏 蔽 线 时 就 不 会 出 现 该 种 情 况, 另 外 如 果 PC 接 地 完 好 的 话 也 不 会 出 现 这 种 情 况, 现 在 关 键 是 不 使 用 屏 蔽 线 且 要 满 足 各 种 可 能 情 况 时, 还 有 什 么 办 法 可 以 使 用? 另 在 地 线 上 加 上 一 电 感 后 地 线 上 的 干 扰 明 显 减 小, 现 问 题 是 音 频 线 路 上 应 加 什 么 才 不 会 导 致 死 机 且 音 频 信 号 不 受 影 响? 答 1: 在 耳 唛 座 各 管 脚 与 加 一 个 电 容 到 地, 应 该 可 以 消 除 尖 锋 脉 冲 答 2: 原 理 非 常 简 单 模 拟 信 息 突 然 消 失, 造 成 干 扰 如 果 没 有 良 好 的 接 地, 你 这 种 现 象 就 非 常 容 易 发 生 解 决 办 法, 提 供 吸 收 放 电 的 电 路 最 的 办 法 就 是 对 地 加 电 容 但 这 也 会 影 响 音 质 在 电 容 选 择 上 要 注 意, 应 该 是 两 个 电 容 反 向 对 接 85 DL/T 多 功 能 电 能 表 通 信 规 约 对 RS-485 标 准 电 气 接 口 性 能 规 范, 要 求 驱 动 与 接 受 端 静 电 放 电 (ESD)±15KV( 人 体 模 式 ) 谁 能 告 诉 我 ( 人 体 模 式 ) 的 实 验 方 法 是 怎 么 做 的, 人 体 模 式 与 空 气 放 电 有 哪 些 区 别 呢? 答 1: 机 器 放 在 一 个 绝 缘 的 木 板 上, 木 板 有 近 10cm 厚, 对 方 用 了 一 个 静 电 枪, 对 着 一 块 金 属 板 打 6KV, 而 金 属 板 平 面 是 平 行 被 测 机 器 的 显 示 控 制 部 分, 打 6KV, 还 要 拿 静 电 枪 对 着 机 器 外 壳 的 金 属 部 分 打 8KV, 每 隔 一 秒 打 一 次 静 电 枪 分 尖 头 和 模 拟 手 指 状 的 圆 头 答 2: 空 气 放 电 : 使 用 钝 头 放 电 头,8KV, 距 离 备 测 物 约 1cm 远 寻 找 放 电 点 ( 金 属 / 塑 料 混 合 外 壳, 如 果 塑 料 外 壳 则 贴 近 寻 找 ), 如 果 有 放 电 点, 这 进 行 每 秒 一 次, 每 极 性 20 次 放 电, 每 测 试 点 一 共 40 次 放 电 接 触 放 电 : 使 用 尖 头 放 电 头, 在 被 测 物 表 面 寻 找 金 属 体 进 行 接 触 放 电, 如 果 金 属 外 壳 面 积 比 较 大, 则 选 定 均 匀 的 多 点 进 行 分 别 测 试, 同 样 是 每 秒 一 次, 每 极 性 20 次 放 电, 每 测 试 点 一 共 40 次 放 电 在 2 种 测 试 中, 要 求 机 器 运 处 于 正 常 运 作 状 态, 如 果 放 电 过 程 中 发 生 故 障, 故 障 分 为 3 级 :

30 1, 停 止 放 电, 可 以 自 动 恢 复 正 常 2, 停 止 放 电, 人 工 干 扰 操 作 情 况 下 能 够 恢 复 正 常 3, 永 久 损 坏 应 该 说, 一 般 商 用 标 准,1 是 可 以 接 受 的 四 EMC 专 用 名 词 大 全 本 标 准 等 同 采 用 国 际 电 工 委 员 会 (IEC) 国 际 电 工 辞 汇 (IEV) 第 161 章 (1990 年 版 ) 本 标 准 规 定 了 常 用 电 磁 兼 容 术 语 的 定 义 本 标 准 适 用 于 编 写 有 关 电 磁 的 各 类 标 准 及 其 它 技 术 文 献 本 标 准 由 IEC TCI( 术 语 )161 工 作 组 负 责, 并 会 同 IEC TC77( 包 括 网 络 在 内 的 电 气 设 备 问 的 电 磁 兼 容 ) 以 及 CISPR( 国 际 无 线 电 干 扰 特 别 委 员 会 ) 制 定 本 标 准 系 国 际 电 工 辞 汇 (IEV) 第 161 章, 代 替 IEC 出 版 物 50(902) (1973) 1 基 本 概 念 1.1 电 磁 环 境 electromagnetic environment 存 在 于 给 定 场 所 的 所 有 电 磁 现 象 的 总 和 1.2 电 磁 噪 声 electromagnetic noise 一 种 明 显 不 传 送 信 息 的 时 变 电 磁 现 象, 它 可 能 与 有 用 信 号 叠 加 或 组 合 1.3 无 用 信 号 unwanted signal,undesired signal 可 能 损 害 有 用 信 号 接 收 的 信 号 1.4 干 扰 信 号 interfering signal 损 害 有 用 信 号 接 收 的 信 号 1.5 电 磁 骚 扰 electromagnetic disturbance 任 何 可 能 引 起 装 置 设 备 或 系 统 性 能 降 低 或 者 对 有 生 命 或 无 生 命 物 质 产 生 损 害 作 用 的 电 磁 现 象 注 : 电 磁 骚 扰 可 能 是 电 磁 噪 声 无 用 信 号 或 传 播 媒 介 自 身 的 变 化 1.6 电 磁 干 扰 electromagnetic interference(emi) 电 磁 骚 扰 引 起 的 设 备 传 输 信 道 或 系 统 性 能 的 下 降 1.7 电 磁 兼 容 性 electromagnetic compatibility(emc) 设 备 或 系 统 在 其 电 磁 环 境 中 能 正 常 工 作 且 不 对 该 环 境 中 任 何 事 物 构 成 不 能 承 受 的 电 磁 骚 扰 的 能 力 1.8( 电 磁 ) 发 射 (electromagnet1c)em1ss1on 从 源 向 外 发 出 电 磁 能 的 现 象 1.9( 无 线 电 通 信 中 的 ) 发 射 emission(in radiocommunication) 由 无 线 电 发 射 台 产 生 并 向 外 发 出 无 线 电 波 或 信 号 的 现 象 1.10( 电 磁 ) 辐 射 (electromagnetic) radiation a. 能 量 以 电 磁 波 形 式 由 源 发 射 到 空 间 的 现 象

31 b. 能 量 以 电 磁 波 形 式 在 空 间 传 播 注 : 电 磁 辐 射 一 词 的 含 义 有 时 也 可 引 申, 将 电 磁 感 应 现 象 也 包 括 在 内 1.11 无 线 电 环 境 radio environment 国 家 技 术 监 督 局 批 准 实 施 a. 无 线 电 频 率 范 围 内 的 电 磁 环 境 b. 在 给 定 场 所 内 所 有 处 于 工 作 状 态 的 无 线 电 发 射 机 产 生 的 电 磁 场 总 和 1.12 无 线 电 ( 频 率 ) 噪 声 radio (frequency) noise 具 有 无 线 电 频 率 分 量 的 电 磁 噪 声 1.13 无 线 电 ( 频 率 ) 骚 扰 radio (frequency) disturbance 具 有 无 线 电 频 率 分 量 的 电 磁 骚 扰 1.14 无 线 电 频 率 干 扰 radio frequency interference (RFI) 由 无 线 电 骚 扰 引 起 的 有 用 信 号 接 收 性 能 的 下 降 1.15 系 统 间 干 扰 inter-system interference 由 其 它 系 统 产 生 的 电 磁 骚 扰 对 一 个 系 统 造 成 的 电 磁 干 扰 1.16 系 统 内 干 扰 intra-system interference 系 统 中 出 现 的 由 本 系 统 内 部 电 磁 骚 扰 引 起 的 电 磁 干 扰 1.17 自 然 噪 声 natural noise 来 源 于 自 然 现 象 而 非 人 工 装 置 产 生 的 电 磁 噪 声 1.18 人 为 噪 声 man-made noise 来 源 于 人 工 装 置 的 电 磁 噪 声 1.19( 性 能 ) 降 低 degradation (of performance) 装 置 设 备 或 系 统 的 工 作 性 能 与 正 常 性 能 的 非 期 望 偏 离 1.20( 对 骚 扰 的 ) 抗 扰 性 immunity (to a disturbance) 装 置 设 备 或 系 统 面 临 电 磁 骚 扰 不 降 低 运 行 性 能 的 能 力 1.21( 电 磁 ) 敏 感 性 (electromagnetic) susceptibility 在 存 在 电 磁 骚 扰 的 情 况 下, 装 置 设 备 或 系 统 不 能 避 免 性 能 降 低 的 能 力 注 : 敏 感 性 高, 抗 扰 性 低 2 骚 扰 波 形 2.1 瞬 态 ( 的 ) transient (adjective and noun) 在 两 相 邻 稳 定 状 态 之 间 变 化 的 物 理 量 或 物 理 现 象, 其 变 化 时 间 小 于 所 关 注 的 时 间 尺 度 2.2 脉 冲 Pulse 在 短 时 间 内 突 变, 随 后 又 迅 速 返 回 其 初 始 值 的 物 理 量 2.3 冲 激 脉 冲 impulse 针 对 某 给 定 用 途, 近 似 于 一 单 位 脉 冲 或 狄 拉 克 函 数 的 脉 冲 2.4 尖 峰 脉 冲 spike 持 续 时 间 较 短 的 单 向 脉 冲 2. 5( 脉 冲 的 ) 上 升 时 间 rise time (of a pluse)

32 脉 冲 瞬 时 值 首 次 从 给 定 下 限 值 匕 升 到 给 定 上 限 值 所 经 历 的 时 间 注 : 除 特 别 指 明 外, 下 限 值 及 上 限 值 分 别 定 为 脉 冲 幅 值 的 10% 和 90% 2.6 上 升 率 rate of rise 一 个 量 在 规 定 数 值 范 围 内, 即 从 峰 值 的 10% 到 90%, 随 时 间 变 化 的 平 均 速 率 2.7 猝 发 ( 脉 冲 或 振 荡 ) burst (of pluses or oscillations) 一 串 数 量 有 限 的 清 晰 脉 冲 或 一 个 持 续 时 间 有 限 的 振 荡 2. 8 脉 冲 噪 声 impulsive noise 在 特 定 设 备 上 出 现 的 表 现 为 一 连 串 清 晰 脉 冲 或 瞬 态 的 噪 声 2. 9 脉 冲 骚 扰 impulsive disturbance 在 某 一 特 定 装 置 或 设 备 上 出 现 的 表 现 为 一 连 串 清 晰 脉 冲 或 瞬 态 的 电 磁 骚 扰 连 续 噪 声 continuous noise 对 一 个 特 定 设 备 的 效 应 不 能 分 解 为 一 串 能 清 晰 可 辨 的 效 应 的 噪 声 连 续 骚 扰 continuous disturbance 对 一 个 特 定 设 备 的 效 应 不 能 分 解 为 一 串 能 清 晰 可 辨 的 效 应 的 电 磁 骚 扰 准 脉 冲 噪 声 quasi-impulsive noise 等 效 于 脉 冲 噪 声 与 连 续 噪 声 的 叠 加 的 噪 声 非 连 续 干 扰 discontinuous Interference 出 现 于 被 无 干 扰 间 歇 隔 开 的 一 定 时 间 间 隔 内 的 电 磁 干 扰 随 机 噪 声 radom noise 给 定 瞬 间 值 不 可 预 测 的 噪 声 喀 呖 声 Click 用 规 定 方 法 测 量 时, 其 持 续 时 间 不 超 过 某 一 规 定 值 的 电 磁 骚 扰 喀 呖 声 率 click rate 单 位 时 间 ( 通 常 为 每 分 钟 ) 超 过 某 一 规 定 电 平 的 喀 呖 声 数 基 波 ( 分 量 ) fundamental (component) 一 个 周 期 量 的 博 里 叶 级 数 的 一 次 分 量 谐 波 ( 分 量 ) harmonic (component) 一 个 周 期 量 的 傅 里 叶 级 数 中 次 数 高 于 1 的 分 量 谐 波 次 数 harmonic number 谐 波 频 率 与 基 波 频 率 的 整 数 比 注 : 谐 波 次 数 又 称 谐 波 阶 数 (harmonic order) 第 n 次 谐 波 比 nth harmonic ratio 第 n 次 谐 波 均 方 根 值 与 基 波 均 方 根 值 之 比 谐 波 含 量 harmonic content 从 一 交 变 量 中 减 去 其 基 波 分 量 后 所 得 到 的 量 基 波 系 数 fundamental factor 基 波 分 量 与 其 所 属 交 变 量 之 间 的 均 方 很 值 之 比 2. 23( 总 ) 谐 波 系 数 (total) harmonic factor 谐 波 含 量 与 其 所 属 交 变 量 之 间 的 均 方 根 值 之 比

33 2. 24 脉 动 pulsating 用 来 表 述 具 有 非 零 平 均 值 的 周 期 量 交 流 分 量 alternating component 从 脉 动 量 中 去 掉 直 流 分 量 后 所 得 到 的 量 注 : 交 流 分 量 有 时 又 称 纹 波 含 量 (ripple content) 纹 波 峰 值 系 数 peak-ripple factor 脉 动 量 纹 波 峰 谷 间 差 值 与 直 流 分 量 绝 对 值 之 比 纹 波 均 方 根 系 数 r. m. s-ripple factor 脉 动 量 纹 波 含 量 的 均 方 很 值 与 直 流 分 量 的 绝 对 值 之 比 3 干 扰 控 制 3. 1( 时 变 量 的 ) 电 平 level (of a time varying quantity) 用 规 定 方 式 在 规 定 时 间 间 隔 内 求 得 的 诸 如 功 率 或 场 参 数 等 时 变 量 的 平 均 值 或 加 权 值 注 : 电 平 可 用 对 数 来 表 示, 例 如 相 对 于 某 一 参 考 值 的 分 贝 数 3.2 电 源 骚 扰 mains-borne disturbance 经 由 供 电 电 源 线 传 输 到 装 置 上 的 电 磁 骚 扰 3. 3 电 源 抗 扰 性 mains immunity 对 电 源 骚 扰 的 抗 扰 性 3. 4 电 源 去 耦 系 数 mains decoupling factor 施 加 在 电 源 某 一 规 定 位 置 上 的 电 压 与 施 加 在 装 置 规 定 输 入 端 且 对 装 置 产 生 同 样 骚 扰 效 应 的 电 压 值 之 比 3. 5 机 壳 辐 射 cabinet radiation 由 设 备 外 壳 产 生 的 辐 射, 不 包 括 所 接 天 线 或 电 缆 产 生 的 辐 射 3. 6 内 部 抗 扰 性 internal immunity 装 置 设 备 或 系 统 在 其 常 规 输 入 端 或 天 线 处 存 在 电 磁 骚 扰 时 能 正 常 工 作 而 无 性 能 降 低 的 能 力 3. 7 外 部 抗 扰 性 external immunity 装 置 设 备 或 系 统 在 电 磁 骚 扰 经 由 除 常 规 输 入 端 或 天 线 以 外 的 途 径 侵 入 的 情 况 下, 能 正 常 工 作 而 无 性 能 降 低 的 能 力 3. 8 骚 扰 限 值 ( 允 许 值 ) limit of disturbance 对 应 于 规 定 测 量 方 法 的 最 大 电 磁 骚 扰 允 许 电 平 3. 9 干 扰 限 值 ( 允 许 值 ) limit of interference 电 磁 骚 扰 使 装 置 设 备 或 系 统 最 大 允 许 的 性 能 降 低 3. 10( 电 磁 ) 兼 容 电 平 (electromagnetic) compatibility level 预 期 加 在 工 作 于 指 定 条 件 的 装 置 设 备 或 系 统 上 的 规 定 的 最 大 电 磁 骚 扰 电 平 注 : 实 际 上 电 磁 兼 容 电 平 并 非 绝 对 最 大 值, 而 可 能 以 小 概 率 超 出 3. 11( 骚 扰 源 的 ) 发 射 电 平 emission level (of a disturbance source) 用 规 定 方 法 测 得 的 由 特 定 装 置 设 备 或 系 统 发 射 的 某 给 定 充 磁 骚 扰 电 平 3. 12( 来 自 骚 扰 源 的 ) 发 射 限 值 emission limit (from a disturbing source)

34 规 定 的 电 磁 骚 扰 源 的 最 大 发 射 电 平 发 射 裕 量 emission margin 装 置 设 备 或 系 统 的 电 磁 兼 容 电 平 与 发 射 限 值 之 间 的 差 值 抗 扰 性 电 平 immunity level 将 某 给 定 电 磁 骚 扰 施 加 于 某 一 装 置 设 备 或 系 统 而 其 仍 能 正 常 工 作 并 保 持 所 需 性 能 等 级 时 的 最 大 骚 扰 电 平 抗 扰 性 限 值 immunity limit 规 定 的 最 小 抗 扰 性 电 平 抗 扰 性 裕 量 immunity margin 装 置 设 备 或 系 统 的 抗 扰 性 限 值 与 电 磁 兼 容 电 平 之 间 的 差 值 3. 17( 电 磁 ) 兼 容 裕 量 (electromagnetic) compatibility margin 装 置 设 备 或 系 统 的 抗 扰 性 电 平 与 骚 扰 源 的 发 射 限 值 之 间 的 差 值 耦 合 系 数 coupling factor 给 定 电 路 中, 电 磁 量 ( 通 常 是 电 压 或 电 流 ) 从 一 个 规 定 位 置 耦 合 到 另 一 规 定 位 置, 目 标 位 置 与 源 位 置 相 应 电 磁 量 之 比 即 为 耦 合 系 数 耦 合 路 径 Coupling path 部 分 或 全 部 电 磁 能 量 从 规 定 源 传 输 到 另 一 电 路 或 装 置 所 经 由 的 路 径 地 耦 合 干 扰 earth-coupled interference,ground-coupled interference 电 磁 骚 扰 从 一 电 路 通 过 公 共 地 或 地 口 路 耦 合 到 另 一 电 路 从 而 引 起 的 电 磁 干 扰 接 地 电 感 器 earthing inductor,grounding inductor 与 设 备 的 接 地 导 体 串 联 的 电 感 器 骚 扰 抑 制 disturbance suppression 削 弱 或 消 除 电 磁 骚 扰 的 措 施 干 扰 抑 制 interference suppression 削 弱 或 消 除 电 磁 干 扰 的 措 施 抑 制 器 suppressor,suppression component 专 门 设 计 用 来 抑 制 骚 扰 的 器 件 屏 蔽 screen 用 来 减 少 场 向 指 定 区 域 穿 透 的 措 施 3.26 电 磁 屏 蔽 electromagnetic screen 用 导 电 材 料 减 少 交 变 电 磁 场 向 指 定 区 域 穿 透 的 屏 蔽 4 测 量 4 1 骚 扰 电 压 disturbance voltage 在 规 定 条 件 下 测 得 的 两 分 离 导 体 上 两 点 间 由 电 磁 骚 扰 引 起 的 电 压 4 2 骚 扰 场 强 disturbance field strength 在 规 定 条 件 下 测 得 的 给 定 位 置 上 由 电 磁 骚 扰 产 生 的 场 强 4 3 骚 扰 功 率 disturbance power

35 在 规 定 条 件 下 测 得 的 电 磁 骚 扰 功 率 4.4 参 考 阻 抗 reference impedance 用 来 计 算 或 测 量 设 备 所 产 生 的 电 磁 骚 扰 的 具 有 规 定 量 值 的 阻 抗 4.5 人 工 电 源 网 络 artificial mains network 串 接 在 被 试 设 备 电 源 进 线 处 的 网 络 它 在 给 定 频 率 范 围 内, 为 骚 扰 电 压 的 测 量 提 供 规 定 的 负 载 阻 抗, 并 使 被 试 设 备 与 电 源 相 互 隔 离 注 : 人 工 电 源 网 络 又 称 线 路 阻 抗 稳 定 网 络 (line impedance stabilization network (LlSN)) 4.6 形 网 络 delta network 能 够 分 别 测 量 单 相 电 路 中 共 模 及 差 模 电 压 的 人 工 电 源 网 络 4.7 v 形 网 络 V-network 能 够 分 别 测 量 每 个 导 体 对 地 电 压 的 人 工 电 源 网 络 注 ;V 形 网 络 可 设 计 成 用 于 任 意 导 体 数 的 网 络 4.8 差 模 电 压 differential mode voltage 一 组 规 定 的 带 电 导 体 中 任 意 两 根 之 间 的 电 压 使 差 模 电 压 又 称 对 称 电 压 (symmetrical voltage) 4.9 共 模 电 压 common mode voltage 每 个 导 体 与 规 定 参 考 点 ( 通 常 是 地 或 机 壳 ) 之 间 的 相 电 压 的 平 均 值 4.10 共 模 转 换 common mode conversion 由 共 模 电 压 产 生 差 模 电 压 的 过 程 4.11 对 称 端 子 电 压 symmetrical terminal voltage 用 形 网 络 测 得 的 规 定 端 子 上 的 差 模 电 压 4.12 不 对 称 端 子 电 压 asymmetrical terminal voltage 用 形 网 络 测 得 的 规 定 端 子 上 的 共 模 电 压 4.13 V 端 子 电 压 V-terminal voltage 用 V 形 网 络 测 得 的 电 源 线 与 地 之 间 的 端 子 电 压 4.14( 屏 蔽 电 路 的 ) 转 移 阻 抗 transfer impedance (of a screened circuit) 屏 蔽 电 路 中 两 规 定 点 之 间 的 电 压 与 屏 蔽 体 指 定 横 断 面 上 的 电 流 之 比 4.15( 同 轴 线 的 ) 表 面 转 移 阻 抗 surface transfer impedance (of a coaxial line) 同 轴 线 内 导 体 单 位 长 度 L 的 感 应 电 压 与 同 轴 线 外 表 面 上 的 电 流 之 比 4.16( 装 置 在 给 定 方 向 上 的 ) 有 效 辐 射 功 率 effective radiated Power (of any device in a given direction) 在 给 定 方 向 的 任 一 规 定 距 离 上, 为 产 生 与 给 定 装 置 相 同 的 辐 射 功 率 通 量 密 度 而 必 须 在 无 损 耗 参 考 天 线 输 入 端 皎 加 的 功 率 注 : 如 不 注 明, 无 损 耗 参 考 天 线 系 指 半 波 偶 极 子 4.17( 检 波 器 的 ) 充 电 时 间 常 数 electrical charge time constant (of a detector) 检 波 器 输 人 端 突 然 加 上 一 设 计 频 率 的 正 弦 电 压 后, 其 输 出 端 电 压 达 到 稳 态 值 的 (1 1/e) 所 需 的 时 间 4.18( 检 波 器 的 ) 放 电 时 间 常 数 eletrical discharge time constant (of a detector) 从 突 然 切 除 正 弦 输 入 电 压 到 检 波 器 输 出 电 压 降 至 初 始 值 的 1/e 所 需 的 时 间 4.19( 指 示 仪 表 的 ) 机 械 时 间 常 数 mechanical time constant (of an indicating instrument) 测 量 仪 指 示 器 的 自 由 振 荡 周 期 与 2xxxx 之 比

36 注 : 自 由 振 荡 的 特 征 是 无 阻 尼 运 动 4.20( 接 收 机 的 ) 过 载 系 数 overload factor (of a receiver) 正 弦 输 入 信 号 最 大 幅 值 与 指 示 仪 表 满 刻 度 偏 转 时 输 入 幅 值 之 比, 对 应 于 这 一 最 大 输 入 信 号, 接 收 机 检 波 器 前 电 路 的 幅 / 幅 特 性 偏 离 线 性 应 不 超 过 l db 4.21 准 峰 值 检 波 器 quasi-peak detector 具 有 规 定 的 电 气 时 间 常 数 的 检 波 器 当 施 加 规 则 的 重 复 等 幅 脉 冲 时, 其 输 出 电 压 是 脉 冲 峰 值 的 分 数, 并 且 此 分 数 随 脉 冲 重 复 率 增 加 趋 向 于 准 峰 值 电 压 表 quasi-peak voltmeter 准 峰 值 检 波 器 与 具 有 规 定 机 械 时 间 常 数 的 指 示 仪 表 的 组 合 4.23( 准 峰 值 电 压 表 的 ) 脉 冲 响 应 特 性 Pulse response characteristic (of a quasi-peak voltmeter) 准 峰 值 电 压 表 的 指 示 值 与 规 则 重 复 等 幅 脉 冲 的 重 复 率 之 间 的 关 系 4.24 峰 值 检 波 器 peak detector 输 出 电 压 为 所 施 加 信 号 峰 值 的 检 波 器 4.25 均 方 很 值 检 波 器 root-mean-square detector 输 出 电 压 为 所 施 加 信 号 均 方 根 值 的 检 波 器 4.26 平 均 值 检 波 器 average detector 输 出 电 压 为 所 加 信 号 包 络 平 均 值 的 检 波 器 注 : 平 均 值 必 须 在 规 定 的 时 间 间 隔 内 求 取 4.27 模 拟 手 artificial hand 模 拟 常 规 工 作 条 件 下, 手 持 电 器 与 地 之 间 的 人 体 阻 抗 的 电 网 络 4.28( 辐 射 ) 测 试 场 地 (radiation) test site 在 规 定 条 件 下 能 满 足 对 被 试 装 置 的 电 磁 发 射 进 行 正 确 测 量 的 场 地 4.29( 四 分 之 一 波 长 ) 阻 塞 滤 波 器 stop (quarter-wave) filter 围 绕 导 体 设 置 的 可 移 动 的 同 轴 可 调 谐 机 构, 用 来 限 制 导 体 在 给 定 频 率 的 辐 射 长 度 4.30 吸 收 钳 absorbing clamp 能 沿 着 设 备 或 类 似 装 置 的 电 源 线 移 动 的 测 量 装 置, 用 来 获 取 设 备 或 装 置 的 无 线 电 频 率 的 最 大 辐 射 功 率 4.31 带 状 线 stripline 由 两 块 平 行 板 构 成 的 带 匹 配 终 端 的 传 输 线, 电 磁 波 在 其 间 以 横 电 磁 波 模 式 传 输, 从 而 产 生 供 测 试 使 用 的 电 磁 场 4.32 横 电 磁 波 室 TEM cell 一 个 封 闭 系 统, 通 常 为 矩 形 同 轴 线, 电 磁 波 在 其 中 以 横 电 磁 波 模 式 传 输, 从 而 产 生 供 测 试 使 用 的 规 定 的 电 磁 场 4.33 模 拟 灯 dummy lamp 一 种 模 拟 荧 光 灯 无 线 电 频 率 阻 抗 的 装 置, 它 可 替 代 照 明 装 置 中 的 荧 光 灯 以 便 对 照 明 装 置 的 插 入 损 耗 进 行 测 量 4.34 平 衡 一 不 平 衡 转 换 器 balun 用 来 将 不 平 衡 电 压 与 平 衡 电 压 相 互 转 换 的 装 置 4.35 电 流 探 头 current Probe 在 不 断 开 导 体 并 且 不 对 相 应 电 路 引 入 显 着 阻 抗 的 情 况 下, 测 量 导 体 电 流 的 装 置

37 4.36 接 地 ( 参 考 ) 平 面 ground(reference)plane 一 块 导 电 平 面, 其 电 位 用 作 公 共 参 考 电 位 5 设 备 分 类 5.1 工 科 医 ( 经 认 可 的 设 备 ) ISM (qualifier) 按 工 业 科 学 医 疗 家 用 或 类 似 用 途 的 要 求 而 设 计, 用 以 产 生 并 在 局 部 使 用 无 线 电 频 率 能 量 的 设 备 或 装 置 不 包 括 用 于 通 信 领 域 的 设 备 注 :1 工 科 医 为 工 业 科 学 医 疗 的 缩 写 2 对 于 某 些 组 织 来 说, 不 包 括 信 息 技 术 设 备 5.2 无 线 电 频 率 加 热 装 置 radio frequency heating apparatus 利 用 无 线 电 频 率 能 量 产 生 加 热 效 应 的 工 科 医 设 备 5.3 工 科 医 频 段 ISM frequency band 分 配 给 工 科 医 设 备 的 频 段 5.4 信 息 技 术 设 备 information technology equipment (ITE) 用 于 以 下 目 的 的 设 备 : (1) 接 收 来 自 外 部 源 的 数 据 ( 例 如 通 过 键 盘 或 数 据 线 输 入 ); (2) 对 接 收 到 的 数 据 进 行 某 些 处 理 ( 如 计 算 数 据 转 换 记 录 建 机 分 类 存 贮 和 传 送 ); (3) 提 供 数 据 输 出 ( 或 送 至 另 一 设 备 或 再 现 数 据 与 图 像 ) 注 : 这 个 定 义 包 括 那 些 主 要 产 生 各 种 周 期 性 二 进 制 电 气 或 电 子 脉 冲 波 形, 并 实 现 数 据 处 理 功 能 的 单 元 或 系 统 : 诸 如 文 字 处 理 电 子 计 算 数 据 转 换 记 录 建 档 分 类 存 贮 恢 复 及 传 递, 以 及 用 图 像 再 现 数 据 等 6 接 收 机 与 发 射 机 6 1( 发 射 台 的 ) 杂 散 发 射 spurious emission( of a transmitting station) 必 要 带 宽 外 的 单 个 或 多 个 频 点 上 的 发 射 可 以 减 小 其 电 平 而 不 影 响 相 应 的 信 息 传 输 杂 散 发 射 包 括 谐 波 发 射 寄 生 发 射 互 调 产 物 及 变 频 产 物 带 外 发 射 除 外 6.2 带 外 发 射 out of band emission 由 调 制 过 程 引 起 的 紧 靠 必 要 带 宽 的 单 个 或 多 个 带 外 频 率 点 上 的 发 射 杂 散 发 射 除 外 6.3 信 骚 比 Signal-to-disturbance ratio 规 定 条 件 下 测 得 的 有 用 信 号 电 平 与 电 磁 骚 扰 电 平 之 间 的 比 值 注 : 在 表 示 信 骚 比 这 一 概 念 时 不 应 使 用 信 ( 号 ) 干 ( 扰 ) 比 这 一 术 语 6.4 信 噪 比 signal-to-noise ratio 规 定 条 件 下 测 得 的 有 用 信 号 电 平 与 电 磁 噪 声 电 平 之 间 的 比 值 6.5 保 护 率 protection ratio 装 置 或 设 备 达 到 规 定 性 能 所 需 的 最 小 信 骚 比 6.6 杂 散 响 应 频 率 spurious response frequency 在 某 一 给 定 设 备 上 会 产 生 不 应 有 响 应 的 电 磁 骚 扰 频 率

38 注 : 对 于 一 个 调 谐 到 频 率 f0 的 接 收 机 来 说, 由 下 列 公 式 可 知 有 许 多 杂 散 响 应 频 率 或 式 中 :fs 杂 散 响 应 频 率 ; fl 本 振 频 率 ; fi 中 频 ; m n h 为 整 数 6.7 杂 散 响 应 抑 制 比 spurious response rejection ratio 在 某 一 设 备 上 产 生 规 定 输 出 功 率 的 某 一 具 有 杂 散 响 应 频 率 的 信 号 电 平 与 产 生 同 样 输 出 的 有 用 信 号 电 平 之 比 6.8 寄 生 振 荡 parasitic oscillation 设 备 产 生 的 无 用 振 荡 其 频 率 与 工 作 频 率 无 关, 与 那 些 跟 产 生 所 需 振 荡 相 关 的 频 率 也 无 关 6.9( 设 备 的 ) 带 宽 band width (of a device) 设 备 或 传 输 通 道 的 给 定 特 性 偏 离 其 参 考 值 不 超 过 某 一 规 定 值 或 比 率 时 的 频 带 宽 度 注 : 这 个 给 定 的 特 性 可 以 是 幅 / 频 特 性 相 / 频 特 性 或 时 延 / 频 率 特 性 6.10( 发 射 或 信 号 的 ) 带 宽 band width (of an emission or signal) 任 一 带 外 频 谱 分 量 的 电 平 都 不 超 过 参 考 电 平 的 某 一 规 定 百 分 比 的 频 带 宽 度 6.11 宽 带 发 射 broadband emission 带 宽 大 于 某 一 特 定 测 量 设 备 或 接 收 机 带 宽 的 发 射 6.12 宽 带 设 备 broadband device 带 宽 足 以 接 受 和 处 理 特 定 发 射 的 所 有 频 谱 分 量 的 设 备 6.13 窄 带 发 射 narrowband emission 带 宽 小 于 特 定 测 量 设 备 或 接 收 机 带 宽 的 发 射 6.14 窄 带 设 备 narrowband device 带 宽 只 能 满 足 接 受 和 处 理 某 一 特 定 发 射 的 部 分 频 谱 分 量 的 设 备 6 15 选 择 性 selectivity 接 收 机 分 辨 给 定 的 有 用 信 号 与 无 用 信 号 的 能 力 或 这 一 能 力 的 度 量 6 16 有 效 选 择 性 effective selectivity 在 规 定 的 特 殊 条 件 下, 例 如 接 收 机 输 入 电 路 过 载 时 的 选 择 性 6.17 邻 频 道 选 择 性 adjacent channel selectivity 用 与 频 道 间 隔 相 等 的 信 号 间 隔 所 测 得 的 选 择 性 6.18 灵 敏 度 降 低 desensitization 由 于 无 用 信 号 引 起 的 接 收 机 有 用 输 出 的 减 小 6.19 交 调 crossmodulation 非 线 性 设 备 电 网 络 或 传 播 媒 介 中 信 号 的 相 互 作 用 所 产 生 的 无 用 信 号 对 有 用 信 号 的 调 制 6.20 互 调 intermodulation 发 生 在 非 线 性 的 器 件 或 传 播 媒 介 中 的 过 程 由 此 一 个 或 多 个 输 入 信 号 的 频 谱 分 量 相 互 作 用, 产 生 出 新 的 分 量, 它 们 的 频 率 等 于 各 输 入 信 号 分 量 频 率 的 整 倍 数 的 线 性 组 合 注 : 互 调 可 以 是 由 单 个 非 正 弦 输 入 信 号 或 多 个 正 弦 或 非 正 弦 信 号 作 用 于 同 一 或 不 同 输 入 端 引 起 的 中 频 抑 制 比 intermediate frequency rejection ratio

39 接 收 机 中 使 用 的 任 一 中 频 频 率 上 的 规 定 信 号 电 平 与 产 生 同 样 输 出 功 率 的 有 用 信 号 电 平 之 比 镜 频 抑 制 比 image rejection ratio 接 收 机 镜 频 频 率 上 的 规 定 信 号 电 平 与 产 生 同 样 输 出 功 率 的 调 谐 频 率 的 ( 有 用 ) 信 号 电 平 之 比 单 信 号 法 single-signal method 在 没 有 有 用 信 号 的 情 况 下 测 量 接 收 机 对 无 用 信 号 响 应 的 方 法 双 信 号 法 two-signal method 在 存 在 有 用 信 号 的 情 况 下 确 定 接 收 机 对 无 用 信 号 响 应 的 测 量 方 法 注 : 用 这 种 方 法 时, 对 每 种 被 测 接 收 机 都 必 须 规 定 详 细 的 测 试 方 法 和 采 用 的 标 准 7 功 率 控 制 及 供 电 网 络 阻 抗 7 1 输 入 功 率 控 制 input power control 对 设 备 机 器 或 系 统 的 输 入 功 率 进 行 控 制 以 获 得 所 需 的 性 能 7 2 输 出 功 率 控 制 output power control 对 设 备 机 器 或 系 统 的 输 出 功 率 进 行 控 制 以 获 得 所 需 的 性 能 7 3 周 期 性 通 / 断 开 关 控 制 cyclic on/off swithing control 重 复 地 接 通 和 断 开 设 备 电 源 的 功 率 控 制 7 4( 控 制 系 统 的 ) 程 序 Program (of a control system) 完 成 规 定 操 作 所 需 的 一 组 命 令 和 信 息 信 号 7 5( 按 半 周 的 ) 多 周 控 制 multicycle control (by half-cycles) 改 变 电 流 导 通 半 周 数 与 截 止 半 周 数 之 比 的 过 程 注 : 例 如 不 同 导 通 时 间 和 截 止 时 间 组 合 可 以 改 变 供 给 受 供 设 备 的 平 均 功 率 7 6 同 步 多 周 控 制 synchronous multicycle control 导 通 的 开 始 和 结 束 时 间 与 线 路 电 压 瞬 时 值 同 步 的 多 周 控 制 7 7 猝 发 导 通 控 制 burst firing control 一 种 同 步 多 周 控 制, 它 的 开 始 时 刻 与 电 压 零 点 同 步 而 电 流 流 通 时 间 为 完 整 半 周 期 的 整 数 倍 注 : 猝 发 导 通 控 制 用 于 电 阻 性 负 载 7 8 广 义 相 位 控 制 generalized phase control 在 供 电 电 压 的 一 周 或 半 周 内, 改 变 一 次 或 数 次 电 流 导 通 时 间 间 隔 的 过 程 7.9 相 位 控 制 phase control 在 供 电 电 压 的 一 周 或 半 周 内 改 变 电 流 导 通 起 始 点 的 过 程, 在 这 一 过 程 中, 当 电 流 过 零 点 或 其 附 近 时 导 通 即 中 止 注 : 相 位 控 制 是 广 义 相 位 控 制 的 一 个 特 例 7 10 延 迟 角 delay angle 电 流 导 通 起 始 点 被 相 位 控 制 所 延 迟 的 相 位 角 注 : 延 迟 角 可 以 是 固 定 的 或 者 可 变 的, 正 半 周 与 负 半 周 的 延 迟 角 也 不 必 相 同 7 11( 单 相 ) 对 称 控 制 symmetrical control (single phase) 由 设 计 成 在 交 流 电 压 或 电 流 的 正 负 半 周 按 同 样 方 式 工 作 的 装 置 所 进 行 的 控 制 注 : 以 输 入 源 的 正 负 半 周 相 同 为 基 础 :

40 如 果 正 负 半 周 的 电 流 波 形 相 同, 广 义 相 位 控 制 即 为 对 称 控 制 如 果 在 每 个 导 运 周 期 内 正 负 半 局 数 相 等, 多 局 控 制 即 为 对 称 控 制 7 12( 单 相 ) 不 对 称 控 制 asymmetrical control (single phase) 由 设 计 成 在 交 流 电 压 或 电 流 的 正 负 半 周 按 不 同 方 式 工 作 的 装 置 所 进 行 的 控 制 注 :1 如 果 电 流 的 正 负 半 周 波 形 不 同, 广 义 相 位 控 制 即 为 不 对 称 控 制 2 如 果 每 个 导 通 周 期 内 正 负 半 周 数 不 相 等, 多 周 控 制 即 为 不 对 称 控 制 7.13 周 期 cycle 以 给 定 的 顺 序 重 复 出 现 的 一 个 现 象 或 一 组 ( 物 理 ) 量 所 通 过 的 全 部 状 态 或 量 值 范 围 7.14 工 作 周 期 cycle of operation 可 人 为 或 自 动 重 复 的 一 系 列 运 行 7.15 公 共 耦 合 点 Point of common coupling (PCC) 公 共 供 电 网 络 中 电 气 上 与 特 定 用 户 装 置 距 离 最 近 的 点, 在 这 一 点 上 可 以 接 上 或 者 已 经 接 上 了 其 它 用 户 装 置 7.16 供 电 系 统 阻 抗 supply system impedance 从 公 共 耦 合 点 看 进 去 的 供 电 系 统 的 阻 抗 7.17 供 电 连 接 阻 抗 service connection impedance 从 公 共 耦 合 点 到 计 量 点 用 户 侧 之 间 的 连 接 阻 抗 7.18 设 备 接 线 阻 抗 installation wiring impedance 计 量 点 用 户 侧 与 一 特 定 接 线 端 之 间 的 接 线 阻 抗 7.19 设 备 阻 抗 appliance impedance 从 设 备 电 源 线 远 端 看 进 去 的 设 备 输 出 阻 抗 8 电 压 变 化 与 闪 烁 8.1 电 压 变 化 voltage change 在 一 定 但 非 规 定 的 时 间 间 隔 内 电 压 均 方 很 值 或 峰 值 在 两 个 相 邻 电 平 问 的 持 续 变 动 8.2 相 对 电 压 变 化 relative voltage change 电 压 变 化 的 幅 值 与 额 定 电 压 值 之 比 8.3 电 压 变 化 持 续 时 间 duration of a voltage change 电 压 由 初 值 增 大 或 减 小 至 终 值 所 经 历 的 时 间 间 隔 8.4 电 压 变 化 时 间 间 隔 voltage change interval 从 一 个 电 压 变 化 的 起 始 点 到 另 一 个 电 压 变 化 的 起 始 点 所 经 历 的 时 间 间 隔 8.5 电 压 波 动 voltage fluctuation 一 连 串 的 电 压 变 化 或 电 压 包 络 的 周 期 性 变 化 8.6 电 压 波 动 波 形 voltage fluctuation waveform 作 为 时 间 函 数 的 峰 值 电 压 包 络 8.7 电 压 波 动 幅 度 magnitude of a voltage fluctation 电 压 波 动 期 间, 均 方 很 值 或 峰 值 电 压 的 最 大 值 与 最 小 值 之 差 8.8 电 压 变 化 发 生 率 rate of occurence of voltage changes

41 单 位 时 间 内 电 压 变 化 出 现 的 次 数 8.9 电 压 不 平 衡 voltage unbalance, voltage imbalance 多 相 系 统 中 的 一 种 状 态, 在 这 种 状 态 下, 相 电 压 均 方 很 值 或 邻 相 之 间 的 相 角 不 相 等 8.10 电 压 瞬 时 跌 落 voltage dip 电 气 系 统 某 一 点 的 电 压 突 然 下 降, 经 历 几 周 到 数 秒 的 短 暂 持 续 期 后 又 恢 复 正 常 8.11 电 压 浪 涌 voltage surge. 沿 线 路 或 电 路 传 播 的 瞬 态 电 压 波 其 特 征 是 电 压 快 速 上 升 后 缓 慢 下 降 8.12 转 换 缺 口 commutation notch 由 于 变 换 器 的 换 向 动 作 而 出 现 在 交 流 电 压 上 的 持 续 时 间 远 小 于 交 流 电 周 期 的 电 压 变 化 8.13 闪 烁 flicker 亮 度 或 频 谱 分 布 随 时 间 变 化 的 光 刺 激 所 引 起 的 不 稳 定 的 视 觉 效 果 8.14 闪 烁 计 flickermeter 用 来 测 量 闪 烁 量 值 的 仪 表 8.15 闪 烁 感 觉 阈 值 threshold of flicker Perceptibility 引 起 确 定 的 抽 样 人 群 闪 烁 感 觉 的 亮 度 或 频 谱 分 布 的 最 小 波 动 值 8.16 闪 烁 应 激 性 阈 值 threshold of flicker irritability 对 确 定 的 抽 样 人 群 不 会 引 起 不 适 感 觉 的 亮 度 或 频 谱 分 布 的 最 大 波 动 值 8.17 视 觉 停 闪 频 率 fusion frequency 刺 激 视 觉 的 交 变 频 率, 在 一 组 给 定 条 件 下, 高 于 这 一 频 率 的 闪 烁 是 感 觉 不 到 的 注 : 视 觉 停 间 频 率 亦 称 临 界 闪 烁 频 率 (critical flicker frequency) 五 产 品 内 部 的 EMC 设 计 技 巧 目 前 电 子 器 材 用 于 各 类 电 子 设 备 和 系 统 仍 然 以 印 制 电 路 板 为 主 要 装 配 方 式 实 践 证 明, 即 使 电 路 原 理 图 设 计 正 确, 印 制 电 路 板 设 计 不 当, 也 会 对 电 子 设 备 的 可 靠 性 产 生 不 利 影 响 例 如, 如 果 印 制 板 两 条 细 平 行 线 靠 得 很 近, 则 会 形 成 信 号 波 形 的 延 迟, 在 传 输 线 的 终 端 形 成 反 射 噪 声 因 此, 在 设 计 印 制 电 路 板 的 时 候, 应 注 意 采 用 正 确 的 方 法 A 地 线 设 计 在 电 子 设 备 中, 接 地 是 控 制 干 扰 的 重 要 方 法 如 能 将 接 地 和 屏 蔽 正 确 结 合 起 来 使 用, 可 解 决 大 部 分 干 扰 问 题 电 子 设 备 中 地 线 结 构 大 致 有 系 统 地 机 壳 地 ( 屏 蔽 地 ) 数 字 地 ( 逻 辑 地 ) 和 模 拟 地 等 在 地 线 设 计 中 应 注 意 以 下 几 点 : 1. 正 确 选 择 单 点 接 地 与 多 点 接 地 在 低 频 电 路 中, 信 号 的 工 作 频 率 小 于 1MHz, 它 的 布 线 和 器 件 间 的 电 感 影 响 较 小, 而 接 地 电 路 形 成 的 环 流 对 干 扰 影 响 较 大, 因 而 应 采 用 一 点 接 地 当 信 号 工 作 频 率 大 于 10MHz 时, 地 线 阻 抗 变 得 很 大, 此 时 应 尽 量 降

42 低 地 线 阻 抗, 应 采 用 就 近 多 点 接 地 当 工 作 频 率 在 1~10MHz 时, 如 果 采 用 一 点 接 地, 其 地 线 长 度 不 应 超 过 波 长 的 1/20, 否 则 应 采 用 多 点 接 地 法 2. 将 数 字 电 路 与 模 拟 电 路 分 开 电 路 板 上 既 有 高 速 逻 辑 电 路, 又 有 线 性 电 路, 应 使 它 们 尽 量 分 开, 而 两 者 的 地 线 不 要 相 混, 分 别 与 电 源 端 地 线 相 连 要 尽 量 加 大 线 性 电 路 的 接 地 面 积 3. 尽 量 加 粗 接 地 线 若 接 地 线 很 细, 接 地 电 位 则 随 电 流 的 变 化 而 变 化, 致 使 电 子 设 备 的 定 时 信 号 电 平 不 稳, 抗 噪 声 性 能 变 坏 因 此 应 将 接 地 线 尽 量 加 粗, 使 它 能 通 过 三 位 于 印 制 电 路 板 的 允 许 电 流 如 有 可 能, 接 地 线 的 宽 度 应 大 于 3mm 4. 将 接 地 线 构 成 闭 环 路 设 计 只 由 数 字 电 路 组 成 的 印 制 电 路 板 的 地 线 系 统 时, 将 接 地 线 做 成 闭 环 路 可 以 明 显 的 提 高 抗 噪 声 能 力 其 原 因 在 于 : 印 制 电 路 板 上 有 很 多 集 成 电 路 组 件, 尤 其 遇 有 耗 电 多 的 组 件 时, 因 受 接 地 线 粗 细 的 限 制, 会 在 地 结 上 产 生 较 大 的 电 位 差, 引 起 抗 噪 声 能 力 下 降, 若 将 接 地 结 构 成 环 路, 则 会 缩 小 电 位 差 值, 提 高 电 子 设 备 的 抗 噪 声 能 力 B 电 磁 兼 容 性 设 计 电 磁 兼 容 性 是 指 电 子 设 备 在 各 种 电 磁 环 境 中 仍 能 够 协 调 有 效 地 进 行 工 作 的 能 力 电 磁 兼 容 性 设 计 的 目 的 是 使 电 子 设 备 既 能 抑 制 各 种 外 来 的 干 扰, 使 电 子 设 备 在 特 定 的 电 磁 环 境 中 能 够 正 常 工 作, 同 时 又 能 减 少 电 子 设 备 本 身 对 其 它 电 子 设 备 的 电 磁 干 扰 1. 选 择 合 理 的 导 线 宽 度 由 于 瞬 变 电 流 在 印 制 线 条 上 所 产 生 的 冲 击 干 扰 主 要 是 由 印 制 导 线 的 电 感 成 分 造 成 的, 因 此 应 尽 量 减 小 印 制 导 线 的 电 感 量 印 制 导 线 的 电 感 量 与 其 长 度 成 正 比, 与 其 宽 度 成 反 比, 因 而 短 而 精 的 导 线 对 抑 制 干 扰 是 有 利 的 时 钟 引 线 行 驱 动 器 或 总 线 驱 动 器 的 信 号 线 常 常 载 有 大 的 瞬 变 电 流, 印 制 导 线 要 尽 可 能 地 短 对 于 分 立 组 件 电 路, 印 制 导 线 宽 度 在 1.5mm 左 右 时, 即 可 完 全 满 足 要 求 ; 对 于 集 成 电 路, 印 制 导 线 宽 度 可 在 0.2~ 1.0mm 之 间 选 择 2. 采 用 正 确 的 布 线 策 略 采 用 平 等 走 线 可 以 减 少 导 线 电 感, 但 导 线 之 间 的 互 感 和 分 布 电 容 增 加, 如 果 布 局 允 许, 最 好 采 用 井 字 形 网 状 布 线 结 构, 具 体 做 法 是 印 制 板 的 一 面 横 向 布 线, 另 一 面 纵 向 布 线, 然 后 在 交 叉 孔 处 用 金 属 化 孔 相 连 为 了 抑 制 印 制 板 导 线 之 间 的 串 扰, 在 设 计 布 线 时 应 尽 量 避 免 长 距 离 的 平 等 走 线 C 去 耦 电 容 配 置 在 直 流 电 源 回 路 中, 负 载 的 变 化 会 引 起 电 源 噪 声 例 如 在 数 字 电 路 中, 当 电 路 从 一 个 状 态 转 换 为 另 一 种 状 态 时, 就 会 在 电 源 线 上 产 生 一 个 很 大 的 尖 峰 电 流, 形 成 瞬 变 的 噪 声 电 压 配 置 去 耦 电 容 可 以 抑 制 因 负 载 变

43 化 而 产 生 的 噪 声, 是 印 制 电 路 板 的 可 靠 性 设 计 的 一 种 常 规 做 法, 配 置 原 则 如 下 : 电 源 输 入 端 跨 接 一 个 10~100uF 的 电 解 电 容 器, 如 果 印 制 电 路 板 的 位 置 允 许, 采 用 100uF 以 上 的 电 解 电 容 器 的 抗 干 扰 效 果 会 更 好 为 每 个 集 成 电 路 芯 片 配 置 一 个 0.01uF 的 陶 瓷 电 容 器 如 遇 到 印 制 电 路 板 空 间 小 而 装 不 下 时, 可 每 4~10 个 芯 片 配 置 一 个 1~10uF 钽 电 解 电 容 器, 这 种 器 件 的 高 频 阻 抗 特 别 小, 在 500kHz~20MHz 范 围 内 阻 抗 小 于 1Ω, 而 且 漏 电 流 很 小 (0.5uA 以 下 ) 对 于 噪 声 能 力 弱 关 断 时 电 流 变 化 大 的 器 件 和 ROM RAM 等 存 储 型 器 件, 应 在 芯 片 的 电 源 线 (Vcc) 和 地 线 (GND) 间 直 接 接 入 去 耦 电 容 去 耦 电 容 的 引 线 不 能 过 长, 特 别 是 高 频 旁 路 电 容 不 能 带 引 线 D 印 制 电 路 板 的 尺 寸 与 器 件 的 布 置 印 制 电 路 板 大 小 要 适 中, 过 大 时 印 制 线 条 长, 阻 抗 增 加, 不 仅 抗 噪 声 能 力 下 降, 成 本 也 高 ; 过 小, 则 散 热 不 好, 同 时 易 受 临 近 线 条 干 扰 在 器 件 布 置 方 面 与 其 它 逻 辑 电 路 一 样, 应 把 相 互 有 关 的 器 件 尽 量 放 得 靠 近 些, 这 样 可 以 获 得 较 好 的 抗 噪 声 效 果 时 钟 发 生 器 晶 振 和 CPU 的 时 钟 输 入 端 都 易 产 生 噪 声, 要 相 互 靠 近 些 易 产 生 噪 声 的 器 件 小 电 流 电 路 大 电 流 电 路 等 应 尽 量 远 离 逻 辑 电 路, 如 有 可 能, 应 另 做 电 路 板, 这 一 点 十 分 重 要 E 散 热 设 计 从 有 利 于 散 热 的 角 度 出 发, 印 制 版 最 好 是 直 立 安 装, 板 与 板 之 间 的 距 离 一 般 不 应 小 于 2cm, 而 且 器 件 在 印 制 版 上 的 排 列 方 式 应 遵 循 一 定 的 规 则 : 对 于 采 用 自 由 对 流 空 气 冷 却 的 设 备, 最 好 是 将 集 成 电 路 ( 或 其 它 器 件 ) 按 纵 长 方 式 排 列 ; 对 于 采 用 强 制 空 气 冷 却 的 设 备, 最 好 是 将 集 成 电 路 ( 或 其 它 器 件 ) 按 横 长 方 式 排 同 一 块 印 制 板 上 的 器 件 应 尽 可 能 按 其 发 热 量 大 小 及 散 热 程 度 分 区 排 列, 发 热 量 小 或 耐 热 性 差 的 器 件 ( 如 小 信 号 晶 体 管 小 规 模 集 成 电 路 电 解 电 容 等 ) 放 在 冷 却 气 流 的 最 上 流 ( 入 口 处 ), 发 热 量 大 或 耐 热 性 好 的 器 件 ( 如 功 率 晶 体 管 大 规 模 集 成 电 路 等 ) 放 在 冷 却 气 流 最 下 游 在 水 平 方 向 上, 大 功 率 器 件 尽 量 靠 近 印 制 板 边 沿 布 置, 以 便 缩 短 传 热 路 径 ; 在 垂 直 方 向 上, 大 功 率 器 件 尽 量 靠 近 印 制 板 上 方 布 置, 以 便 减 少 这 些 器 件 工 作 时 对 其 它 器 件 温 度 的 影 响 对 温 度 比 较 敏 感 的 器 件 最 好 安 置 在 温 度 最 低 的 区 域 ( 如 设 备 的 底 部 ), 千 万 不 要 将 它 放 在 发 热 器 件 的 正 上

44 方, 多 个 器 件 最 好 是 在 水 平 面 上 交 错 布 局 设 备 内 印 制 板 的 散 热 主 要 依 靠 空 气 流 动, 所 以 在 设 计 时 要 研 究 空 气 流 动 路 径, 合 理 配 置 器 件 或 印 制 电 路 板 空 气 流 动 时 总 是 趋 向 于 阻 力 小 的 地 方 流 动, 所 以 在 印 制 电 路 板 上 配 置 器 件 时, 要 避 免 在 某 个 区 域 留 有 较 大 的 空 域 六 电 磁 干 扰 的 屏 蔽 方 法 电 磁 兼 容 (EMC) 是 指 一 种 器 件 设 备 或 系 统 的 性 能, 它 可 以 使 其 在 自 身 环 境 下 正 常 工 作 并 且 同 时 不 会 对 此 环 境 中 任 何 其 他 设 备 产 生 强 烈 电 磁 干 扰 (IEEE C ) 对 于 无 线 收 发 设 备 来 说, 采 用 非 连 续 频 谱 可 部 分 实 现 EMC 性 能, 但 是 很 多 有 关 的 例 子 也 表 明 EMC 并 不 总 是 能 够 做 到 例 如 在 笔 记 本 电 脑 和 测 试 设 备 之 间 打 印 机 和 台 式 电 脑 之 间 以 及 蜂 窝 电 话 和 医 疗 仪 器 之 间 等 都 具 有 高 频 干 扰, 我 们 把 这 种 干 扰 称 为 电 磁 干 扰 (EMI) 1 EMC 问 题 来 源 所 有 电 器 和 电 子 设 备 工 作 时 都 会 有 间 歇 或 连 续 性 电 压 电 流 变 化, 有 时 变 化 速 率 还 相 当 快, 这 样 会 导 致 在 不 同 频 率 内 或 一 个 频 带 间 产 生 电 磁 能 量, 而 相 应 的 电 路 则 会 将 这 种 能 量 发 射 到 周 围 的 环 境 中 EMI 有 两 条 途 径 离 开 或 进 入 一 个 电 路 : 辐 射 和 传 导 信 号 辐 射 是 通 过 外 壳 的 缝 槽 开 孔 或 其 他 缺 口 泄 漏 出 去 ; 而 信 号 传 导 则 通 过 耦 合 到 电 源 信 号 和 控 制 线 上 离 开 外 壳, 在 开 放 的 空 间 中 自 由 辐 射, 从 而 产 生 干 扰 很 多 EMI 抑 制 都 采 用 外 壳 屏 蔽 和 缝 隙 屏 蔽 结 合 的 方 式 来 实 现, 大 多 数 时 候 下 面 这 些 简 单 原 则 可 以 有 助 于 实 现 EMI 屏 蔽 : 从 源 头 处 降 低 干 扰 ; 通 过 屏 蔽 过 滤 或 接 地 将 干 扰 产 生 电 路 隔 离 以 及 增 强 敏 感 电 路 的 抗 干 扰 能 力 等 EMI 抑 制 性 隔 离 性 和 低 敏 感 性 应 该 作 为 所 有 电 路 设 计 人 员 的 目 标, 这 些 性 能 在 设 计 阶 段 的 早 期 就 应 完 成 对 设 计 工 程 师 而 言, 采 用 屏 蔽 材 料 是 一 种 有 效 降 低 EMI 的 方 法 如 今 已 有 多 种 外 壳 屏 蔽 材 料 得 到 广 泛 使 用, 从 金 属 罐 薄 金 属 片 和 箔 带 到 在 导 电 织 物 或 卷 带 上 喷 射 涂 层 及 镀 层 ( 如 导 电 漆 及 锌 线 喷 涂 等 ) 无 论 是 金 属 还 是 涂 有 导 电 层 的 塑 料, 一 旦 设 计 人 员 确 定 作 为 外 壳 材 料 之 后, 就 可 着 手 开 始 选 择 衬 垫 2 金 属 屏 蔽 效 率 可 用 屏 蔽 效 率 (SE) 对 屏 蔽 罩 的 适 用 性 进 行 评 估, 其 单 位 是 分 贝, 计 算 公 式 为 SEdB=A+R+B 其 中 A: 吸 收 损 耗 (db) R: 反 射 损 耗 (db) B: 校 正 因 子 (db)( 适 用 于 薄 屏 蔽 罩 内 存 在 多 个 反 射 的 情 况 )

45 一 个 简 单 的 屏 蔽 罩 会 使 所 产 生 的 电 磁 场 强 度 降 至 最 初 的 十 分 之 一, 即 SE 等 于 20dB; 而 有 些 场 合 可 能 会 要 求 将 场 强 降 至 为 最 初 的 十 万 分 之 一, 即 SE 要 等 于 100dB 吸 收 损 耗 是 指 电 磁 波 穿 过 屏 蔽 罩 时 能 量 损 耗 的 数 量, 吸 收 损 耗 计 算 式 为 AdB=1.314(f σ μ)1/2 t 其 中 f: 频 率 (MHz) μ: 铜 的 导 磁 率 σ: 铜 的 导 电 率 t: 屏 蔽 罩 厚 度 反 射 损 耗 ( 近 场 ) 的 大 小 取 决 于 电 磁 波 产 生 源 的 性 质 以 及 与 波 源 的 距 离 对 于 杆 状 或 直 线 形 发 射 天 线 而 言, 离 波 源 越 近 波 阻 越 高, 然 后 随 着 与 波 源 距 离 的 增 加 而 下 降, 但 平 面 波 阻 则 无 变 化 ( 恒 为 377) 相 反, 如 果 波 源 是 一 个 小 型 线 圈, 则 此 时 将 以 磁 场 为 主, 离 波 源 越 近 波 阻 越 低 波 阻 随 着 与 波 源 距 离 的 增 加 而 增 加, 但 当 距 离 超 过 波 长 的 六 分 之 一 时, 波 阻 不 再 变 化, 恒 定 在 377 处 反 射 损 耗 随 波 阻 与 屏 蔽 阻 抗 的 比 率 变 化, 因 此 它 不 仅 取 决 于 波 的 类 型, 而 且 取 决 于 屏 蔽 罩 与 波 源 之 间 的 距 离 这 种 情 况 适 用 于 小 型 带 屏 蔽 的 设 备 近 场 反 射 损 耗 可 按 下 式 计 算 R( 电 )db=321.8-(20 lg r)-(30 lg f)-[10 lg(μ/σ)] R( 磁 )db=14.6+(20 lg r)+(10 lg f)+[10 lg(μ/σ)] 其 中 r: 波 源 与 屏 蔽 之 间 的 距 离 SE 算 式 最 后 一 项 是 校 正 因 子 B, 其 计 算 公 式 为 B=20lg[-exp(-2t/σ)] 此 式 仅 适 用 于 近 磁 场 环 境 并 且 吸 收 损 耗 小 于 10dB 的 情 况 由 于 屏 蔽 物 吸 收 效 率 不 高, 其 内 部 的 再 反 射 会 使 穿 过 屏 蔽 层 另 一 面 的 能 量 增 加, 所 以 校 正 因 子 是 个 负 数, 表 示 屏 蔽 效 率 的 下 降 情 况 3 EMI 抑 制 策 略 只 有 如 金 属 和 铁 之 类 导 磁 率 高 的 材 料 才 能 在 极 低 频 率 下 达 到 较 高 屏 蔽 效 率 这 些 材 料 的 导 磁 率 会 随 着 频 率 增 加 而 降 低, 另 外 如 果 初 始 磁 场 较 强 也 会 使 导 磁 率 降 低, 还 有 就 是 采 用 机 械 方 法 将 屏 蔽 罩 作 成 规 定 形 状 同 样 会 降 低 导 磁 率 综 上 所 述, 选 择 用 于 屏 蔽 的 高 导 磁 性 材 料 非 常 复 杂, 通 常 要 向 EMI 屏 蔽 材 料 供 应 商 以 及 有 关 咨 询 机 构 寻 求 解 决 方 案 在 高 频 电 场 下, 采 用 薄 层 金 属 作 为 外 壳 或 内 衬 材 料 可 达 到 良 好 的 屏 蔽 效 果, 但 条 件 是 屏 蔽 必 须 连 续, 并 将 敏 感 部 分 完 全 遮 盖 住, 没 有 缺 口 或 缝 隙 ( 形 成 一 个 法 拉 第 笼 ) 然 而 在 实 际 中 要 制 造 一 个 无 接 缝 及 缺 口 的 屏

46 蔽 罩 是 不 可 能 的, 由 于 屏 蔽 罩 要 分 成 多 个 部 分 进 行 制 作, 因 此 就 会 有 缝 隙 需 要 接 合, 另 外 通 常 还 得 在 屏 蔽 罩 上 打 孔 以 便 安 装 与 插 卡 或 装 配 组 件 的 连 线 设 计 屏 蔽 罩 的 困 难 在 于 制 造 过 程 中 不 可 避 免 会 产 生 孔 隙, 而 且 设 备 运 行 过 程 中 还 会 需 要 用 到 这 些 孔 隙 制 造 面 板 连 线 通 风 口 外 部 监 测 窗 口 以 及 面 板 安 装 组 件 等 都 需 要 在 屏 蔽 罩 上 打 孔, 从 而 大 大 降 低 了 屏 蔽 性 能 尽 管 沟 槽 和 缝 隙 不 可 避 免, 但 在 屏 蔽 设 计 中 对 与 电 路 工 作 频 率 波 长 有 关 的 沟 槽 长 度 作 仔 细 考 虑 是 很 有 好 处 的 任 一 频 率 电 磁 波 的 波 长 为 : 波 长 (λ)= 光 速 (C)/ 频 率 (Hz) 当 缝 隙 长 度 为 波 长 ( 截 止 频 率 ) 的 一 半 时,RF 波 开 始 以 20dB/10 倍 频 (1/10 截 止 频 率 ) 或 6dB/8 倍 频 (1/2 截 止 频 率 ) 的 速 率 衰 减 通 常 RF 发 射 频 率 越 高 衰 减 越 严 重, 因 为 它 的 波 长 越 短 当 涉 及 到 最 高 频 率 时, 必 须 要 考 虑 可 能 会 出 现 的 任 何 谐 波, 不 过 实 际 上 只 需 考 虑 一 次 及 二 次 谐 波 即 可 一 旦 知 道 了 屏 蔽 罩 内 RF 辐 射 的 频 率 及 强 度, 就 可 计 算 出 屏 蔽 罩 的 最 大 允 许 缝 隙 和 沟 槽 例 如 如 果 需 要 对 1 GHz( 波 长 为 300mm) 的 辐 射 衰 减 26dB, 则 150mm 的 缝 隙 将 会 开 始 产 生 衰 减, 因 此 当 存 在 小 于 150mm 的 缝 隙 时, 1GHz 辐 射 就 会 被 衰 减 所 以 对 1GHz 频 率 来 讲, 若 需 要 衰 减 20dB, 则 缝 隙 应 小 于 15 mm(150mm 的 1/10), 需 要 衰 减 26dB 时, 缝 隙 应 小 于 7.5 mm(15mm 的 1/2 以 上 ), 需 要 衰 减 32dB 时, 缝 隙 应 小 于 3.75 mm(7.5mm 的 1/2 以 上 ) 可 采 用 合 适 的 导 电 衬 垫 使 缝 隙 大 小 限 定 在 规 定 尺 寸 内, 从 而 实 现 这 种 衰 减 效 果 定 在 规 定 尺 寸 内, 从 而 实 现 这 种 衰 减 效 果 4 屏 蔽 设 计 难 点 由 于 接 缝 会 导 致 屏 蔽 罩 导 通 率 下 降, 因 此 屏 蔽 效 率 也 会 降 低 要 注 意 低 于 截 止 频 率 的 辐 射 其 衰 减 只 取 决 于 缝 隙 的 长 度 直 径 比, 例 如 长 度 直 径 比 为 3 时 可 获 得 100dB 的 衰 减 在 需 要 穿 孔 时, 可 利 用 厚 屏 蔽 罩 上 面 小 孔 的 波 导 特 性 ; 另 一 种 实 现 较 高 长 度 直 径 比 的 方 法 是 附 加 一 个 小 型 金 属 屏 蔽 物, 如 一 个 大 小 合 适 的 衬 垫 上 述 原 理 及 其 在 多 缝 情 况 下 的 推 广 构 成 多 孔 屏 蔽 罩 设 计 基 础 多 孔 薄 型 屏 蔽 层 : 多 孔 的 例 子 很 多, 比 如 薄 金 属 片 上 的 通 风 孔 等 等, 当 各 孔 间 距 较 近 时 设 计 上 必 须 要 仔 细 考 虑 下 面 是 此 类 情 况 下 屏 蔽 效 率 计 算 公 式 SE=[20lg (fc/o/σ)]-10lg n 其 中 fc/o: 截 止 频 率 n: 孔 洞 数 目 注 意 此 公 式 仅 适 用 于 孔 间 距 小 于 孔 直 径 的 情 况, 也 可 用 于 计 算 金 属 编 织 网 的 相 关 屏 蔽 效 率

47 接 缝 和 接 点 : 电 焊 铜 焊 或 锡 焊 是 薄 片 之 间 进 行 永 久 性 固 定 的 常 用 方 式, 接 合 部 位 金 属 表 面 必 须 清 理 干 净, 以 使 接 合 处 能 完 全 用 导 电 的 金 属 填 满 不 建 议 用 螺 钉 或 铆 钉 进 行 固 定, 因 为 紧 固 件 之 间 接 合 处 的 低 阻 接 触 状 态 不 容 易 长 久 保 持 导 电 衬 垫 的 作 用 是 减 少 接 缝 或 接 合 处 的 槽 孔 或 缝 隙, 使 RF 辐 射 不 会 散 发 出 去 EMI 衬 垫 是 一 种 导 电 介 质, 用 于 填 补 屏 蔽 罩 内 的 空 隙 并 提 供 连 续 低 阻 抗 接 点 通 常 EMI 衬 垫 可 在 两 个 导 体 之 间 提 供 一 种 灵 活 的 连 接, 使 一 个 导 体 上 的 电 流 传 至 另 一 导 体 封 孔 EMI 衬 垫 的 选 用 可 参 照 以 下 性 能 参 数 : 特 定 频 率 范 围 的 屏 蔽 效 率 安 装 方 法 和 密 封 强 度 与 外 罩 电 流 兼 容 性 以 及 对 外 部 环 境 的 抗 腐 蚀 能 力 工 作 温 度 范 围 成 本 大 多 数 商 用 衬 垫 都 具 有 足 够 的 屏 蔽 性 能 以 使 设 备 满 足 EMC 标 准, 关 键 是 在 屏 蔽 罩 内 正 确 地 对 垫 片 进 行 设 计 垫 片 系 统 : 一 个 需 要 考 虑 的 重 要 因 素 是 压 缩, 压 缩 能 在 衬 垫 和 垫 片 之 间 产 生 较 高 导 电 率 衬 垫 和 垫 片 之 间 导 电 性 太 差 会 降 低 屏 蔽 效 率, 另 外 接 合 处 如 果 少 了 一 块 则 会 出 现 细 缝 而 形 成 槽 状 天 线, 其 辐 射 波 长 比 缝 隙 长 度 小 约 4 倍 确 保 导 通 性 首 先 要 保 证 垫 片 表 面 平 滑 干 净 并 经 过 必 要 处 理 以 具 有 良 好 导 电 性, 这 些 表 面 在 接 合 之 前 必 须 先 遮 住 ; 另 外 屏 蔽 衬 垫 材 料 对 这 种 垫 片 具 有 持 续 良 好 的 粘 合 性 也 非 常 重 要 导 电 衬 垫 的 可 压 缩 特 性 可 以 弥 补 垫 片 的 任 何 不 规 则 情 况 所 有 衬 垫 都 有 一 个 有 效 工 作 最 小 接 触 电 阻, 设 计 人 员 可 以 加 大 对 衬 垫 的 压 缩 力 度 以 降 低 多 个 衬 垫 的 接 触 电 阻, 当 然 这 将 增 加 密 封 强 度, 会 使 屏 蔽 罩 变 得 更 为 弯 曲 大 多 数 衬 垫 在 压 缩 到 原 来 厚 度 的 30% 至 70% 时 效 果 比 较 好 因 此 在 建 议 的 最 小 接 触 面 范 围 内, 两 个 相 向 凹 点 之 间 的 压 力 应 足 以 确 保 衬 垫 和 垫 片 之 间 具 有 良 好 的 导 电 性 另 一 方 面, 对 衬 垫 的 压 力 不 应 大 到 使 衬 垫 处 于 非 正 常 压 缩 状 态, 因 为 此 时 会 导 致 衬 垫 接 触 失 效, 并 可 能 产 生 电 磁 泄 漏 与 垫 片 分 离 的 要 求 对 于 将 衬 垫 压 缩 控 制 在 制 造 商 建 议 范 围 非 常 重 要, 这 种 设 计 需 要 确 保 垫 片 具 有 足 够 的 硬 度, 以 免 在 垫 片 紧 固 件 之 间 产 生 较 大 弯 曲 在 某 些 情 况 下, 可 能 需 要 另 外 一 些 紧 固 件 以 防 止 外 壳 结 构 弯 曲 压 缩 性 也 是 转 动 接 合 处 的 一 个 重 要 特 性, 如 在 门 或 插 板 等 位 置 若 衬 垫 易 于 压 缩, 那 么 屏 蔽 性 能 会 随 着 门 的 每 次 转 动 而 下 降, 此 时 衬 垫 需 要 更 高 的 压 缩 力 才 能 达 到 与 新 衬 垫 相 同 的 屏 蔽 性 能 在 大 多 数 情 况 下 这 不 太 可 能 做 得 到, 因 此 需 要 一 个 长 期 EMI 解 决 方 案 如 果 屏 蔽 罩 或 垫 片 由 涂 有 导 电 层 的 塑 料 制 成, 则 添 加 一 个 EMI 衬 垫 不 会 产 生 太 多 问 题, 但 是 设 计 人 员 必 须 考 虑 很 多 衬 垫 在 导 电 表 面 上 都 会 有 磨 损, 通 常 金 属 衬 垫 的 镀 层 表 面 更 易 磨 损 随 着 时 间 增 长 这 种 磨 损 会 降 低 衬 垫 接 合 处 的 屏 蔽 效 率, 并 给 后 面 的 制 造 商 带 来 麻 烦

48 如 果 屏 蔽 罩 或 垫 片 结 构 是 金 属 的, 那 么 在 喷 涂 抛 光 材 料 之 前 可 加 一 个 衬 垫 把 垫 片 表 面 包 住, 只 需 用 导 电 膜 和 卷 带 即 可 若 在 接 合 垫 片 的 两 边 都 使 用 卷 带, 则 可 用 机 械 固 件 对 EMI 衬 垫 进 行 紧 固, 例 如 带 有 塑 料 铆 钉 或 压 敏 粘 结 剂 (PSA) 的 C 型 衬 垫 衬 垫 安 装 在 垫 片 的 一 边, 以 完 成 对 EMI 的 屏 蔽 5 衬 垫 及 附 件 目 前 可 用 的 屏 蔽 和 衬 垫 产 品 非 常 多, 包 括 铍 - 铜 接 头 金 属 网 线 ( 带 弹 性 内 芯 或 不 带 ) 嵌 入 橡 胶 中 的 金 属 网 和 定 向 线 导 电 橡 胶 以 及 具 有 金 属 镀 层 的 聚 氨 酯 泡 沫 衬 垫 等 大 多 数 屏 蔽 材 料 制 造 商 都 可 提 供 各 种 衬 垫 能 达 到 的 SE 估 计 值, 但 要 记 住 SE 是 个 相 对 数 值, 还 取 决 于 孔 隙 衬 垫 尺 寸 衬 垫 压 缩 比 以 及 材 料 成 分 等 衬 垫 有 多 种 形 状, 可 用 于 各 种 特 定 应 用, 包 括 有 磨 损 滑 动 以 及 带 铰 链 的 场 合 目 前 许 多 衬 垫 带 有 粘 胶 或 在 衬 垫 上 面 就 有 固 定 装 置, 如 挤 压 插 入 管 脚 插 入 或 倒 钩 装 置 等 各 类 衬 垫 中, 涂 层 泡 沫 衬 垫 是 最 新 也 是 市 面 上 用 途 最 广 的 产 品 之 一 这 类 衬 垫 可 做 成 多 种 形 状, 厚 度 大 于 0.5mm, 也 可 减 少 厚 度 以 满 足 UL 燃 烧 及 环 境 密 封 标 准 还 有 另 一 种 新 型 衬 垫 即 环 境 /EMI 混 合 衬 垫, 有 了 它 就 可 以 无 需 再 使 用 单 独 的 密 封 材 料, 从 而 降 低 屏 蔽 罩 成 本 和 复 杂 程 度 这 些 衬 垫 的 外 部 覆 层 对 紫 外 线 稳 定, 可 防 潮 防 风 防 清 洗 溶 剂, 内 部 涂 层 则 进 行 金 属 化 处 理 并 具 有 较 高 导 电 性 最 近 的 另 外 一 项 革 新 是 在 EMI 衬 垫 上 装 了 一 个 塑 料 夹, 同 传 统 压 制 型 金 属 衬 垫 相 比, 它 的 重 量 较 轻, 装 配 时 间 短, 而 且 成 本 更 低, 因 此 更 具 市 场 吸 引 力 6 结 论 设 备 一 般 都 需 要 进 行 屏 蔽, 这 是 因 为 结 构 本 身 存 在 一 些 槽 和 缝 隙 所 需 屏 蔽 可 通 过 一 些 基 本 原 则 确 定, 但 是 理 论 与 现 实 之 间 还 是 有 差 别 例 如 在 计 算 某 个 频 率 下 衬 垫 的 大 小 和 间 距 时 还 必 须 考 虑 信 号 的 强 度, 如 同 在 一 个 设 备 中 使 用 了 多 个 处 理 器 时 的 情 形 表 面 处 理 及 垫 片 设 计 是 保 持 长 期 屏 蔽 以 实 现 EMC 性 能 的 关 键 因 素 七 电 磁 兼 容 (EMC) 设 计 如 何 融 入 产 品 研 发 流 程 1 业 界 面 临 挑 战 如 何 使 自 己 的 产 品 满 足 相 应 市 场 中 电 磁 兼 容 (EMC) 标 准 要 求, 从 而 快 速 低 成 本 的 取 得 相 关 认 证, 顺 利 的 进 入 目 标 市 场? 这 是 每 一 个 向 国 际 化 转 型 公 司 研 发 都 会 面 临 的 问 题 与 困 惑, 各 个 企 业 产 品 研 发 部 门 面 临 着 巨 大 挑 战 根 据 我 们 对 业 界 大 多 电 子 企 业 的 了 解, 目 前 企 业 在 EMC 设 计 方 面 的 现 状 是 : 三 个 没 有 产 品 工 程 师 没 有 掌 握 EMC 设 计 方 法 企 业 没 有 产 品 EMC 设 计 流 程 企 业 没 有 具 体 明 确 EMC 责 任 人 主 要 表 现 在 : 由 于 国 内 研 发 工 程 师 大 多 没 有 接 受 系 统 的 全 面 的 EMC 培 训 经 历, 更 没 有 电 磁 兼 容 产 品 的 相 关 设 计 经 验! 遇

49 到 产 品 EMC 设 计 问 题 不 知 如 何 解 决? 所 以 我 们 经 常 看 到 有 相 当 一 部 分 产 品 工 程 师 整 天 在 整 改 产 品, 但 往 往 不 得 其 法, 没 有 思 路! 企 业 内 部 没 有 一 套 针 对 EMC 设 计 流 程,EMC 性 能 设 计 的 好 坏 完 全 取 决 于 个 别 产 品 开 发 人 员 的 素 质 和 经 验, 使 得 公 司 开 发 出 来 的 产 品 电 磁 兼 容 性 能 没 有 一 致 性 的 保 证, 通 常 都 会 在 某 个 环 节 出 现 问 题, 导 致 产 品 多 数 在 后 期 不 能 顺 利 的 通 过 测 试 与 认 证, 影 响 了 产 品 的 上 市 进 度 根 据 我 们 初 步 调 查, 全 国 90% 以 上 的 电 子 企 业 没 有 一 套 EMC 设 计 验 证 流 程 企 业 没 有 一 套 对 EMC 性 能 负 责 的 责 任 体 系, 没 有 专 职 的 EMC 设 计 工 程 师 因 为 EMC 涉 及 整 个 产 品 的 各 个 环 节, 整 个 公 司 没 有 明 确 的 责 任 人, 也 就 没 有 足 够 的 关 注, 同 时 也 不 能 协 调 整 个 产 品 各 部 分 相 关 共 同 对 产 品 最 终 EMC 性 能 负 责! 目 前 业 界 具 有 EMC 设 计 的 工 程 师 很 少, 而 企 业 里 面 有 专 职 进 行 EMC 设 计 岗 位 的 就 更 少! 2 业 界 面 临 问 题 一 个 产 品 的 设 计 主 要 经 历 总 体 规 格 方 案 设 计 详 细 设 计 原 理 图 设 计 PCB 设 计 产 品 结 构 试 装 摸 底 预 测 试 认 证 几 个 阶 段 目 前 业 界 很 多 公 司 都 是 在 前 期 设 计 阶 段 没 有 考 虑 EMC 方 面 问 题, 往 往 是 在 在 产 品 样 机 出 来 再 进 行 EMC 摸 底 测 试, 如 果 这 时 测 试 通 过, 则 是 比 较 幸 运 的 但 很 不 幸 的 是, 大 多 数 情 况 下 是 不 能 测 试 通 过 的, 这 时 出 了 问 题 进 行 整 改 并 需 要 对 产 品 重 新 设 计, 常 常 会 要 进 行 较 大 改 动 这 个 阶 段 产 品 电 磁 兼 容 出 现 问 题 原 因 比 较 多, 如 果 是 因 为 屏 蔽 问 题 往 往 会 涉 及 结 构 模 具 改 动, 如 果 因 为 接 口 滤 波 问 题 就 会 对 产 品 原 理 图 进 行 改 动, 同 时 导 致 PCB 的 重 新 设 计, 还 有 可 能 会 因 为 系 统 接 地 问 题, 那 就 会 对 整 个 产 品 系 统 重 新 做 调 整, 重 新 设 计 深 圳 有 一 家 著 名 的 仪 器 企 业 某 款 产 品 由 于 电 磁 兼 容 问 题 整 改 导 致 产 品 延 迟 海 外 上 市 一 年, 同 时 研 发 费 用 增 加 五 十 万 元 人 民 币! 这 种 通 过 研 发 后 期 测 试 发 现 问 题 然 后 再 对 产 品 进 行 的 测 试 修 补 法 业 界 比 较 常 见, 但 往 往 会 导 致 企 业 产 品 不 能 及 时 取 得 认 证 而 上 市, 因 此 也 是 目 前 很 多 走 向 国 际 市 场 公 司 研 发 部 门 所 面 临 的 困 惑 出 现 这 种 现 状 的 根 本 原 因 是 : 没 有 把 EMC 问 题 在 产 品 设 计 前 期 解 决! 3 系 统 流 程 法 (System Flow Method) 产 品 工 程 师 可 以 通 过 短 期 的 培 训 以 及 通 过 积 累 经 验 基 本 掌 握 EMC 设 计 的 方 法, 但 对 于 一 个 企 业 来 讲, 目 前 迫 切 的 是 建 立 一 套 规 范 的 EMC 设 计 流 程, 把 电 磁 兼 容 要 求 融 入 产 品 设 计 中 去, 这 样 才 能 保 证 企 业 大 多 产 品 经 过 这 样 的 流 程 顺 利 通 过 测 试 认 证 如 果 能 从 设 计 流 程 的 早 期 阶 段 就 导 入 正 确 EMC 设 计 策 略, 同 时 研 发 工 程 师 掌 握 正 确 的 EMC 设 计 方 法, 从 产 品 设 计 源 头 解 决 EMC 问 题, 将 可 以 减 少 许 多 不 必 要 的 人 力 及 研 发 成 本, 缩 短 产 品 上 市 周 期 业 界 很 多 专 家 对 于 产 品 EMC 设 计 主 要 从 技 术 点 来 讲, 如 屏 蔽 滤 波 接 地 PCB 设 计 等 层 面, 但 对 于 一 个 企 业 来 讲, 这 些 都 是 一 些 技 术 知 识 点, 理 论 描 述, 关 键 是 如 何 在 我 们 企 业 的 研 发 流 程 中 如 何 实 施, 同 时 如 何 把 电 磁 兼 容 知 识 与 我 们 产 品 设 计 结 合, 形 成 针 对 企 业 产 品 可 操 做 的 规 范 与 CHECKLIST( 检 查 控 制 表 )? 那

50 么 如 何 把 EMC 设 计 融 入 研 发 设 计 流 程, 我 们 根 据 国 内 外 著 名 公 司 的 EMC 设 计 流 程 整 理 总 结 出 一 套 先 进 的 流 程, 我 们 称 之 为 : 系 统 流 程 法 (System Flow Method) 系 统 流 程 法, 即 主 要 在 研 发 流 程 中 融 入 EMC 设 计 理 念, 在 产 品 设 计 的 各 个 阶 段 进 行 EMC 设 计 控 制, 把 可 能 出 现 的 EMC 问 题 在 研 发 前 期 进 行 考 虑 ; 设 计 过 程 中 主 要 从 产 品 的 电 路 ( 原 理 图 PCB 设 计 ), 结 构 与 电 缆, 电 源 模 块, 接 地 等 方 面 系 统 考 虑 EMC 问 题, 针 对 可 能 出 现 EMC 问 题 进 行 前 期 充 分 考 虑, 从 而 确 保 产 品 样 品 出 来 后 能 够 一 次 性 通 过 测 试 与 认 证! 4 系 统 流 程 法 简 介 系 统 流 程 法 就 是 在 产 品 设 计 的 研 发 阶 段, 从 流 程 上 进 行 设 计 控 制, 确 保 EMC 的 设 计 理 念, 设 计 手 段 在 各 个 阶 段 得 以 相 应 的 实 施, 另 外 EMC 设 计 从 产 品 的 系 统 角 度 进 行 考 虑, 而 不 是 单 纯 的 某 个 局 部, 只 有 这 样 才 能 保 证 产 品 最 终 的 EMC 性 能 每 个 公 司 应 该 建 立 一 套 EMC 设 计 控 制 流 程, 同 时 支 撑 这 个 流 程 的 需 要 相 应 的 EMC 设 计 规 范 以 及 EMC 设 计 查 检 表, 确 保 产 品 在 研 发 过 程 各 个 阶 段, 都 能 进 行 EMC 设 计 控 制 系 统 流 程 法 具 体 各 个 阶 段 工 作 内 容 如 下 : 产 品 总 体 方 案 设 计 在 总 体 方 案 设 计 阶 段 要 求 对 产 品 的 总 体 规 格 进 行 EMC 设 计 考 虑, 主 要 涉 及 产 品 销 售 的 目 标 市 场, 以 及 需 要 满 足 的 标 准 法 规 要 求, 同 时 注 意 后 续 潜 在 目 标 市 场 的 EMC 标 准 和 法 规 的 要 求 基 于 以 上 对 产 品 的 EMC 标 准 法 规 的 要 求 提 出 产 品 的 总 体 EMC 设 计 框 图, 并 详 细 制 定 产 品 EMC 设 计 总 体 方 案, 如 系 统 的 屏 蔽 如 何 设 计, 系 统 整 个 电 源 拓 扑 基 础 上 滤 波 如 何 设 计, 产 品 的 接 地 如 何 系 统 考 虑 等 如 果 一 款 复 杂 数 据 通 信 产 品, 产 品 定 位 了 欧 洲 与 日 本 市 场, 这 样 就 明 确 产 品 进 入 上 述 市 场 就 必 须 通 过 CE 与 VCCI 认 证, 就 要 考 虑 系 统 整 体 的 结 构 屏 蔽 电 源 以 及 信 号 接 口 滤 波 方 案, 整 个 系 统 的 接 地 三 个 方 面, 从 产 品 总 体 方 案 考 虑 来 达 到 上 述 目 标 市 场 认 证 要 求 这 个 阶 段 产 品 研 发 人 员 提 出 EMC 总 体 方 案, 品 质 或 专 门 的 EMC 工 程 师 依 据 检 查 列 表 进 行 把 关 检 查 产 品 详 细 方 案 设 计 在 产 品 详 细 方 案 设 计 阶 段 主 要 提 出 对 产 品 总 体 硬 件 EMC 设 计 方 案, 如 : 电 源 接 口, 信 号 接 口, 电 缆 选 型, 接 口 结 构 设 计, 连 接 器 选 型 等 提 出 详 细 的 EMC 设 计 与 选 型 要 求. 确 保 后 续 实 施 过 程 中 能 够 重 点 关 注 注 意 这 些 要 点 如 果 我 们 设 计 一 款 医 疗 器 械 产 品, 就 需 要 注 意 内 部 数 字 电 路 模 块 与 模 拟 电 路 模 块 的 隔 离, 需 要 从 内 部 空 间 考 虑 数 字 电 路 对 模 拟 电 路 的 干 扰, 同 时 重 点 注 意 内 部 电 缆 接 口 滤 波 处 理 这 个 阶 段 产 品 硬 件 设 计 人 员 根 据 已 有 的 规 范 提 出 EMC 详 细 方 案, 品 质 或 专 门 的 EMC 工 程 师 依 据 检 查 列 表 进 行 把 关 检 查

51 产 品 原 理 图 设 计 在 产 品 原 理 图 设 计 阶 段 主 要 对 产 品 内 部 的 主 芯 片 的 滤 波 电 路 设 计, 晶 振 电 源 管 脚 的 滤 波 电 路, 时 钟 驱 动 芯 片 的 滤 波 电 路 设 计, 电 源 输 入 插 座 的 滤 波 电 路 设 计, 对 外 信 号 接 口 的 滤 波 电 路 设 计, 以 及 滤 波 和 防 护 元 器 件 选 型, 单 板 功 能 地 和 保 护 地 属 性 的 划 分, 单 板 螺 丝 孔 的 属 性 定 义 等 提 出 详 细 的 方 案, 确 保 滤 波 接 地 的 EMC 手 段 在 此 阶 段 进 行 实 施 我 们 通 常 设 计 以 太 网 接 口 产 品 都 会 用 到 25MHZ 或 125MHZ 时 钟, 那 么 对 时 钟 电 路 的 滤 波 处 理 就 是 原 理 图 设 计 阶 段 的 重 点, 需 要 考 虑 时 钟 电 路 的 电 源 以 及 走 线 如 何 滤 波, 磁 珠 电 阻 如 何 选 择 这 个 阶 段 产 品 硬 件 原 理 图 设 计 人 员 根 据 详 细 方 案 要 求 进 行 EMC 原 理 图 详 细 方 案 设 计, 品 质 或 专 门 的 EMC 工 程 师 依 据 检 查 列 表 进 行 把 关 检 查 产 品 PCB 设 计 在 产 品 PCB 设 计 阶 段, 主 要 考 虑 对 EMC 影 响 巨 大 的 层 叠 结 构 设 计 关 键 元 器 件 的 布 局 考 虑 以 及 高 速 数 字 信 号 布 线 层 叠 结 构 设 计 主 要 考 虑 高 速 信 号 与 电 源 平 面 的 回 流 布 局 阶 段 特 别 要 考 虑 PCB 上 面 的 关 键 芯 片 器 件 摆 放, 如 晶 振 位 置, 数 字 模 拟 电 路 设 置, 接 口 防 护 滤 波 电 路 的 摆 放, 高 频 滤 波 电 容 等 摆 放,PCB 的 接 地 螺 钉 个 数 和 位 置 设 置, 连 接 器 的 接 地 管 脚 设 置, 地 平 面 和 电 源 平 面 的 详 细 分 割 等 在 布 线 阶 段 将 重 点 考 虑 高 速 不 跨 分 割, 关 键 敏 感 信 号 的 走 线 保 护, 减 小 串 绕 等 曾 经 有 一 款 产 品 由 于 晶 振 布 局 位 置 不 当, 靠 近 接 口 电 缆 导 致 电 磁 兼 容 辐 射 发 射 项 目 测 试 超 标, 就 是 因 为 在 PCB 布 局 阶 段 没 有 考 虑 好 晶 振 这 样 关 键 器 件 的 布 局! 这 个 阶 段 产 品 PCB 设 计 人 员 根 据 公 司 相 关 设 计 规 范 要 求 进 行 PCB 单 板 的 设 计, 品 质 或 专 门 的 EMC 工 程 师 依 据 检 查 列 表 进 行 把 关 检 查 产 品 结 构 设 计 方 案 在 产 品 结 构 方 案 设 计 阶 段, 主 要 针 对 产 品 需 要 满 足 EMC 法 规 标 准, 对 产 品 采 用 什 么 屏 蔽 设 计 方 案 选 择 什 么 屏 蔽 材 料, 以 及 材 料 的 厚 度 提 出 设 计 方 案, 另 外 对 屏 蔽 体 之 间 的 搭 接 设 计, 缝 隙 设 计 考 虑, 同 时 重 点 考 虑 接 口 连 接 器 与 结 构 件 的 配 合 如 果 我 们 设 计 一 款 ADSL 上 网 的 终 端 产 品, 进 行 结 构 设 计 就 有 金 属 架 构 或 塑 料 机 构 选 择, 这 对 与 EMC 屏 蔽 会 导 致 有 完 全 不 同 的 结 果! 另 外 对 于 金 属 屏 蔽 结 构 产 品, 需 要 考 虑 接 口 如 232 以 太 网 口 USB 接 口 连 接 器 与 结 构 搭 接, 保 证 搭 接 阻 抗 足 够 小, 否 则 会 导 致 系 统 EMI 测 试 超 标! 这 个 阶 段 产 品 结 构 设 计 人 员 根 据 公 司 相 关 设 计 规 范 要 求 进 行 产 品 的 结 构 设 计, 品 质 或 专 门 的 EMC 工 程 师 依 据 检 查 列 表 进 行 把 关 检 查 产 品 初 样 试 装

52 在 产 品 初 样 试 装 阶 段, 主 要 是 对 产 品 设 计 前 期 总 体 设 计 方 案, 详 细 设 计 方 案,PCB 布 局 设 计 以 及 结 构 模 型 等 各 个 环 节 的 EMC 设 计 控 制 措 施 的 检 验, 看 看 前 期 提 出 设 计 方 案 的 执 行 程 度 ; 另 外 主 要 检 查 检 查 电 路 单 板 与 结 构 之 间 的 配 合, 是 否 还 存 在 EMC 隐 患, 提 前 发 现 问 题, 便 于 后 续 做 产 品 正 样 的 时 候 一 起 完 善 通 常 我 们 会 在 这 个 阶 段 发 现 一 些 结 构 加 工 工 艺 问 题 以 及 设 备 内 部 电 缆 走 线 错 误, 需 要 更 正 这 个 阶 段 主 要 是 产 品 整 机 相 关 设 计 人 员 共 同 对 产 品 样 品 进 行 检 视 评 估, 检 查 出 加 工 问 题 以 及 产 品 的 EMC 隐 患, 以 便 后 续 摸 底 测 试 与 改 进 版 本 时 完 善 产 品 EMC 摸 底 验 证 在 产 品 试 装 完 成 后, 如 果 没 有 什 么 特 别 配 合 上 面 的 问 题, 就 可 以 对 样 机 按 照 总 体 设 计 方 案 预 设 的 目 标 市 场 的 法 规 标 准 进 行 EMC 摸 底 测 试, 看 看 产 品 是 否 能 够 满 足 预 设 标 准 要 求. 前 期 设 计 方 案 能 否 满 足 标 准 要 求 都 需 要 在 这 个 阶 段 验 证 出 来, 如 果 还 存 在 什 么 问 题 就 需 要 把 存 在 的 问 题 定 位 出 来, 便 于 产 品 在 下 次 PCB 改 板 和 结 构 正 样 的 时 候 一 起 优 化 更 改 这 个 阶 段 主 要 是 EMC 工 程 师 共 同 按 照 产 品 销 售 市 场 进 行 相 应 的 EMC 摸 底 测 试, 如 果 有 小 问 题 就 进 行 修 改, 没 有 问 题 就 可 以 根 据 市 场 开 拓 情 况 决 定 是 否 启 动 认 证 产 品 认 证 如 果 在 产 品 按 照 预 先 设 计 的 方 案 和 方 法 EMC 测 试 能 够 通 过, 那 么 我 们 可 以 进 行 产 品 的 认 证, 如 CE FCC VCCI 等 认 证 5 系 统 流 程 法 实 施 效 果 系 统 流 程 法 确 实 能 够 真 正 帮 助 企 业 从 产 品 设 计 源 头 把 EMC 问 题 解 决, 为 企 业 节 省 大 量 的 人 力 物 力! 目 前 国 内 外 大 公 司 的 EMC 设 计 都 采 取 系 统 流 程 法, 都 取 得 很 好 的 实 施 效 果, 通 过 流 程 建 设 都 基 本 可 以 达 到 这 样 一 个 宗 旨 :EMC 设 计 同 步 产 品 设 计, 一 次 性 把 事 情 做 好! 感 谢 电 子 工 程 专 辑 网 站 电 磁 兼 容 专 家 吴 卫 兵 先 生 和 广 大 论 坛 网 友 热 心 提 供 以 上 内 容