電磁幹擾要不要處理呢?電磁幹擾來自哪裏?
發布時間:2012-05-29 來源:德州儀器 (TI)
中心議題:
電磁幹擾 (EMI) 已經成為我們生活的一部分,要不要處理呢?許多人認為,電子解決方案的廣泛應用是一件好事,因為它給我們的生活帶來舒適、安全的享受,並把醫療服務帶到我們的身邊。但是,這些解決方案同時也產生了具有電子危害的 EMI 信號。
EMI 信號的源頭各種各樣。這些源頭包括我們身邊常見的一些電子設備。小汽車、卡車和重型車輛本身就是 EMI 信號的產生器。問題在於,這些 EMI 源所處的位置與敏感電子電路的位置相同——車輛內部。這種相互靠近會影響音頻設備、自動門控製器以及其他設備。這類存在於車輛中的EMI噪聲是可以預見的。
但是,對於我們 21 世(shi)紀(ji)的(de)人(ren)們(men)無(wu)時(shi)不(bu)刻(ke)都(dou)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)手(shou)機(ji)來(lai)說(shuo),情(qing)況(kuang)又(you)如(ru)何(he)呢(ne)?每(mei)一(yi)種(zhong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)都(dou)有(you)其(qi)優(you)點(dian)和(he)缺(que)點(dian)。今(jin)天(tian),手(shou)機(ji)的(de)使(shi)用(yong),讓(rang)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)在(zai)任(ren)何(he)地(di)點(dian)都(dou)能(neng)夠(gou)方(fang)便(bian)地(di)聯(lian)係(xi)朋(peng)友(you)、家人和商業夥伴。但是,手機也會產生 EMI 信號,而這還隻是問題的開端。手機的發展已超出了其基本的電話功能,擁有了更多的智能電話功能。這種 EMI 噪聲對於周圍設備和電路的幹擾是完全不可預知的。手機依靠高RF能量工作。即使達到了相關規定,手機也可能成為一個非故意的 EMI 源,從而幹擾周圍敏感設備工作。
印刷電路板、時鍾電路、振蕩器、數字電路和處理器也會成為電路內部 EMI 源。對電流執行開關操作的一些機電裝置,在關鍵操作期間會產生 EMI。這些 EMI 信號不一定會對其他電子設備產生負麵影響。EMI 信號的頻譜成分和強度,決定了它是否會對敏感型電路產生意想不到的影響。
您可以將某個數字信號的頻譜成分簡化為其頻率和升時間。時鍾或者係統頻率建立電路的時間基準,但其邊緣率形成幹擾諧波。圖 1 顯示了一個 10 MHz 方波的頻譜成分。該 10 MHz 信號的邊緣率為 10 ns。請注意,圖 1 中這些諧波的量級隨頻率降低。一般而言,這種信號的潛在 EMI 為:
fMAX = 1/(πx tRISE) 方程式 1
10 ns 邊緣率時方程式結果為約 31.8 MHz。曲線圖顯示,最後一次明顯諧波出現在30 MHz。同時,圖 2 所示 1 ns 邊緣率時方程式結果為 318 MHz 最大頻率。如果您的電路易受 318 MHz 頻帶內產生的頻率影響,則 EMI 諧波可能會使您的電路出現幹擾。

圖 1 10 ns 升降時間信號的模擬 EMI 信號

圖 2 1 ns 升降時間信號的模擬 EMI 信號
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實(shi)事(shi)上(shang),更(geng)好(hao)的(de)做(zuo)法(fa)是(shi)您(nin)在(zai)其(qi)源(yuan)頭(tou)消(xiao)除(chu)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)而(er)不(bu)讓(rang)它(ta)通(tong)過(guo)您(nin)的(de)電(dian)路(lu)。就(jiu)車(che)輛(liang)而(er)言(yan),越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)構(gou)件(jian)都(dou)使(shi)用(yong)塑(su)料(liao)來(lai)製(zhi)造(zao)。但(dan)是(shi),當(dang)您(nin)想(xiang)要(yao)找(zhao)一(yi)個(ge)低(di)阻(zu)抗(kang)接(jie)地(di)或(huo)者(zhe)實(shi)施(shi)信(xin)號(hao)屏(ping)蔽(bi)時(shi),這(zhe)卻(que)又(you)成(cheng)了(le)問(wen)題(ti)。一(yi)旦(dan)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)獲(huo)得(de)“自由”,它們便“四處遊蕩”,從而進入到您的敏感係統中,最終帶來嚴重的破壞。
下次,我們將詳細討論EMI信號是如何通過媒介傳輸進入到您的電路中的。
- EMI 信號的源頭各種各樣
- 手機也會產生 EMI 信號
- 在其源頭消除幹擾信號而不讓它通過電路
電磁幹擾 (EMI) 已經成為我們生活的一部分,要不要處理呢?許多人認為,電子解決方案的廣泛應用是一件好事,因為它給我們的生活帶來舒適、安全的享受,並把醫療服務帶到我們的身邊。但是,這些解決方案同時也產生了具有電子危害的 EMI 信號。
EMI 信號的源頭各種各樣。這些源頭包括我們身邊常見的一些電子設備。小汽車、卡車和重型車輛本身就是 EMI 信號的產生器。問題在於,這些 EMI 源所處的位置與敏感電子電路的位置相同——車輛內部。這種相互靠近會影響音頻設備、自動門控製器以及其他設備。這類存在於車輛中的EMI噪聲是可以預見的。
但是,對於我們 21 世(shi)紀(ji)的(de)人(ren)們(men)無(wu)時(shi)不(bu)刻(ke)都(dou)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)手(shou)機(ji)來(lai)說(shuo),情(qing)況(kuang)又(you)如(ru)何(he)呢(ne)?每(mei)一(yi)種(zhong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)都(dou)有(you)其(qi)優(you)點(dian)和(he)缺(que)點(dian)。今(jin)天(tian),手(shou)機(ji)的(de)使(shi)用(yong),讓(rang)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)在(zai)任(ren)何(he)地(di)點(dian)都(dou)能(neng)夠(gou)方(fang)便(bian)地(di)聯(lian)係(xi)朋(peng)友(you)、家人和商業夥伴。但是,手機也會產生 EMI 信號,而這還隻是問題的開端。手機的發展已超出了其基本的電話功能,擁有了更多的智能電話功能。這種 EMI 噪聲對於周圍設備和電路的幹擾是完全不可預知的。手機依靠高RF能量工作。即使達到了相關規定,手機也可能成為一個非故意的 EMI 源,從而幹擾周圍敏感設備工作。
印刷電路板、時鍾電路、振蕩器、數字電路和處理器也會成為電路內部 EMI 源。對電流執行開關操作的一些機電裝置,在關鍵操作期間會產生 EMI。這些 EMI 信號不一定會對其他電子設備產生負麵影響。EMI 信號的頻譜成分和強度,決定了它是否會對敏感型電路產生意想不到的影響。
您可以將某個數字信號的頻譜成分簡化為其頻率和升時間。時鍾或者係統頻率建立電路的時間基準,但其邊緣率形成幹擾諧波。圖 1 顯示了一個 10 MHz 方波的頻譜成分。該 10 MHz 信號的邊緣率為 10 ns。請注意,圖 1 中這些諧波的量級隨頻率降低。一般而言,這種信號的潛在 EMI 為:
fMAX = 1/(πx tRISE) 方程式 1
10 ns 邊緣率時方程式結果為約 31.8 MHz。曲線圖顯示,最後一次明顯諧波出現在30 MHz。同時,圖 2 所示 1 ns 邊緣率時方程式結果為 318 MHz 最大頻率。如果您的電路易受 318 MHz 頻帶內產生的頻率影響,則 EMI 諧波可能會使您的電路出現幹擾。

圖 1 10 ns 升降時間信號的模擬 EMI 信號

圖 2 1 ns 升降時間信號的模擬 EMI 信號
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實(shi)事(shi)上(shang),更(geng)好(hao)的(de)做(zuo)法(fa)是(shi)您(nin)在(zai)其(qi)源(yuan)頭(tou)消(xiao)除(chu)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)而(er)不(bu)讓(rang)它(ta)通(tong)過(guo)您(nin)的(de)電(dian)路(lu)。就(jiu)車(che)輛(liang)而(er)言(yan),越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)構(gou)件(jian)都(dou)使(shi)用(yong)塑(su)料(liao)來(lai)製(zhi)造(zao)。但(dan)是(shi),當(dang)您(nin)想(xiang)要(yao)找(zhao)一(yi)個(ge)低(di)阻(zu)抗(kang)接(jie)地(di)或(huo)者(zhe)實(shi)施(shi)信(xin)號(hao)屏(ping)蔽(bi)時(shi),這(zhe)卻(que)又(you)成(cheng)了(le)問(wen)題(ti)。一(yi)旦(dan)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)獲(huo)得(de)“自由”,它們便“四處遊蕩”,從而進入到您的敏感係統中,最終帶來嚴重的破壞。
下次,我們將詳細討論EMI信號是如何通過媒介傳輸進入到您的電路中的。
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