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EMI信号是如何产生的?

发布时间:2019-09-30 责任编辑:lina

【导读】电磁干扰(EMI)已经成为我们生活的一部分,要不要处理呢?许多人认为,电子解决方案的广泛应用是一件好事,因为它给我们的生活带来舒适、安全的享受,并把医疗服务带到我们的身边。但是,这些解决方案同时也产生了具有电子危害的EMI信号。
 
电磁干扰(EMI)已经成为我们生活的一部分,要不要处理呢?许多人认为,电子解决方案的广泛应用是一件好事,因为它给我们的生活带来舒适、安全的享受,并把医疗服务带到我们的身边。但是,这些解决方案同时也产生了具有电子危害的EMI信号。
 
EMI信号的源头各种各样,其中包括我们身边常见的一些电子设备。小汽车、卡车和重型车辆本身就是EMI信号的产生器。问题在于,这些EMI源与敏感电子电路位于同—车辆内,会影响音频设备、自动门控制器以及其他设备。但这类存在于车辆中的EMI噪声是可以预见的。
 
然而,对于21世纪的人们无时不刻都在使用的手机来说,情况又如何呢?每一种电子设备都有其优缺点。今天,手机的使用,让我们可以在任何地点都能够方便地联系朋友、家人和商业伙伴。但是,手机也会产生EMI信号,而这还只是问题的开端。手机的发展已超出了其基本的功能,拥有了更多的智能电话功能。这种EMI噪声对于周围设备和电路的干扰是完全不可预知的。手机需要依靠高RF能量工作,所以即使达到了相关要求,也可能成为一个意外的EMI源,从而干扰周围敏感设备工作。
 
印刷电路板、时钟电路、振荡器、数字电路和处理器也会成为电路内部EMI源。对电流执行开关操作的一些机电装置,在关键操作期间也会产生EMI。这些EMI信号不一定会对其他电子设备产生负面影响。EMI信号的频谱成分和强度,决定了它是否会对敏感型电路产生意想不到的影响。
 
您可以将某个数字信号的频谱成分简化为频率和上升时间。时钟或者系统频率建立电路的时间基准,但其边缘率形成干扰谐波。图1显示了一个10MHz方波的频谱成分。该10MHz信号的边缘率为10ns。请注意,图1中这些谐波的量级随频率降低。一般而言,这种信号的潜在EMI为:
 
fMAX= 1/(πx tRISE) 
 
10ns边缘率时方程式结果为约31.8MHz。曲线图显示,最后一次明显谐波出现在30MHz。同时,1ns边缘率时方程式结果为318MHz最大频率(图2所示)。如果您的电路易受318MHz频带内产生的频率影响,则EMI谐波可能会使您的电路出现干扰。
 
EMI信号是如何产生的?
图1:10ns升降时间信号的模拟EMI信号
 
EMI信号是如何产生的?
图2:1ns升降时间信号的模拟EMI信号
 
实事上,更好的做法是您在源头消除干扰信号而不让它通过您的电路。就车辆而言,越来越多的构件开始使用塑料来制造。但是,当您想要找一个低阻抗接地或者实施信号屏蔽时,这就又成了问题。一旦信号传输获得“自由”,它们便“四处游荡”,从而进入到您的敏感系统中,最终带来严重的破坏。
 
 
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