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    如何為EMC選擇合適的模擬器件?

    發布時間:2012-11-29 責任編輯:simonyang

    【導讀】從EMC的角度選擇模擬器件,雖然同樣希望發射、轉換速率、電壓波動、輸出驅動能力要盡量小,但對大多數有源模擬器件,抗擾度是一個很重要的因素。來自不同廠商的同一型號及指標的運算放大器,可以有明顯不同的EMC性能,因此確保后續產品性能參數的一致性是十分重要的。


    大多數模擬設備的抗擾度問題是由射頻解調引起的。運放每個管腳都對射頻干擾十分敏感,這與所使用的反饋線路無關,所有半導體對射頻都有解調作用,但在模擬電路上的問題更嚴重。
     
    為了防止解調,模擬電路處于干擾環境中時需保持線性和穩定,尤其是反饋回路,更需在寬頻帶范圍內處于線性及穩定狀態,這就常常需要對容性負載進行緩沖,同時用一個小串聯電阻(約為500)和一個大約5PF的積分反饋電容串聯。
     
    進行穩定度及線性測試時,在輸入端注入小的但上升沿極陡 (《1ns) 的方波信號(也可以通過電容饋送到輸出端和電源端),方波的基頻必須在電路預期的頻帶內,電路輸出應用100MHz(至少)的示波器和探針進行過沖擊和振鈴檢查,對音頻或儀表電路也應如此,對更高速模擬電路,要選取頻帶更寬的示波器,同時注意使用探頭的技巧。
     
    超過信號高度50%的過沖擊表明電路不穩定,對過沖擊應予以有效的衰減,信號的任何長久的振鈴(超過兩個周期)或突發振蕩表明其穩定度不好。
     
    獲得一穩定且線性的電路后,其所有聯線可能還需濾波,同一產品中的數字電路部分總會把噪聲感應到內部連線上,外部連線則承受外界的電磁環境的騷擾。
     
    決不要試圖采用有源電路來濾波和抑制射頻帶寬以達到EMC要求,只能使用無源濾波器(最好是RC型)。在運放電路中,只有在其開環增益遠大于閉環增益時的頻率范圍內,積分反饋法才有效,但在更高頻率,它不能控制頻率響應。
     
    應避免采用輸入、輸出阻抗高的電路,比較器必須具有遲滯特性(正反饋),以防止因為噪聲和干擾而使輸出產生誤動作,還可防止靠近切換點處的振蕩 。不要使用比實際需要快得多的輸出轉換比較器,保持dv/dt在較低狀態。
     
    對高頻模擬信號(例如射頻信號),傳輸線技術是必需的,取決于其長度和通信的最高頻率,甚至對低頻信號,如果對內部聯接用傳輸線技術,其抗擾度也將有所改善。
     
    有些模擬集成電路內的電路對高場強極為敏感,這時可用小金屬殼將其屏蔽起來(如果散熱允許),并將屏蔽盒焊接到PCB地線面上。
     
    與數字電路相同,模擬器件也需要為電源提供高質量的射頻旁路(去耦),但同時也需低頻電源旁路,因為模擬器件的電源噪聲抑制率(PSRR)對1kHz以上頻率是很微弱的,對每個運放、比較器或數據轉換器的每個模擬電源引腳的RC或LC濾波都是必要的,這些電源濾波器轉折頻率和過渡帶斜率應補償器件PSRR的轉折頻率和斜率,以在所關心的頻帶內獲得期望的PSRR。
     
    一般的EMC設計指南中都很少涉及射頻設計,這是因為射頻設計者一般都很熟悉大多數連續的EMC現象,然而需要注意的是,本振和IF頻率一般都有較大的泄漏 ,所以需要著重屏蔽和濾波。

     

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