什么是EMI控制技術(shù)？與ic芯片有什么關(guān)系？由12多年專(zhuān)業(yè)從事原廠原裝進(jìn)口芯片及電子元器件一站式配套服務(wù)的穎展電子為大家解說(shuō)。

首先說(shuō)下EMI的來(lái)源：

數(shù)字ic芯片從邏輯高到邏輯低之間轉(zhuǎn)換或者從邏輯低到邏輯高之間轉(zhuǎn)換過(guò)程中，輸出端產(chǎn)生的方波信號(hào)頻率并不是導(dǎo)致EMI的唯一頻率成分。該方波中包含頻率范圍寬廣的正弦諧波分量，這些正弦諧波分量構(gòu)成工程師所關(guān)心的EMI頻率成分。最高EMI頻率也稱(chēng)為EMI發(fā)射帶寬，它是信號(hào)上升時(shí)間而不是信號(hào)頻率的函數(shù)。計(jì)算EMI發(fā)射帶寬的公式為：

F=0.35/Tr，其中：F是頻率，單位是GHz；Tr是單位為ns(納秒)的信號(hào)上升時(shí)間或者下降時(shí)間。

從上述公式中不難看出，如果電路的開(kāi)關(guān)頻率為50MHz，而采用的集成電路芯片的上升時(shí)間是1ns，那么該電路的最高EMI發(fā)射頻率將達(dá)350MHz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該電路的開(kāi)關(guān)頻率。而如果IC的上升時(shí)間為500ps，那么該電路的最高EMI發(fā)射頻率將高達(dá)700MHz。眾所周知，電路中的每一個(gè)電壓值都對(duì)應(yīng)一定的電流，同樣每一個(gè)電流都存在對(duì)應(yīng)的電壓。

當(dāng)IC芯片的輸出在邏輯高到邏輯低或者邏輯低到邏輯高之間變換時(shí)，這些信號(hào)電壓和信號(hào)電流就會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)，而這些電場(chǎng)和磁場(chǎng)的最高頻率就是發(fā)射帶寬。電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)度以及對(duì)外輻射的百分比，不僅是信號(hào)上升時(shí)間的函數(shù)，同時(shí)也取決于對(duì)信號(hào)源到負(fù)載點(diǎn)之間信號(hào)通道上電容和電感的控制的好壞，在此，信號(hào)源位于PCB板的IC芯片內(nèi)部，而負(fù)載位于其它的IC內(nèi)部，這些IC可能在PCB上，也可能不在該P(yáng)CB上。為了有效地控制EMI，不僅需要關(guān)注IC芯片自身的電容和電感，同樣需要重視PCB上存在的電容和電感。

隨著IC芯片件集成度的提高、設(shè)備的微型化和運(yùn)作速度越來(lái)越快,EMI技術(shù)在電子產(chǎn)品中引發(fā)的問(wèn)題也越來(lái)越多。以EMC/EMI設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)備上為例,要先在PCB設(shè)計(jì)階段開(kāi)始著手,目的在于使電磁兼容最高效，最低成本地實(shí)施在系統(tǒng)設(shè)備上。

EMI產(chǎn)生及抑制原理

1.EMI是由電磁干擾源經(jīng)耦合路徑將能量傳遞給敏感系統(tǒng)產(chǎn)生。由公共地線OR導(dǎo)線傳導(dǎo)、通過(guò)空間輻射或通過(guò)近場(chǎng)耦合三種基本形式。

2.EMI的危害表現(xiàn)為降低傳輸信號(hào)質(zhì)量，使電路或設(shè)備受到干擾或破壞，降低電廠兼容標(biāo)準(zhǔn)。

因此在EMI控制技術(shù)中，ic芯片的EMI設(shè)計(jì)原則如下：

●在EMC/EMI技術(shù)規(guī)范內(nèi),將指標(biāo)分解到單板電路,分級(jí)控制。

●為使電路有平坦的頻響，保證電路正常、穩(wěn)定工作控制好EMI的三要素即：干擾源、能量耦合途徑和敏感系統(tǒng).

●著重EMC/EMI設(shè)計(jì)，從設(shè)備前端設(shè)計(jì)入手,并降低設(shè)計(jì)成本。

目前系統(tǒng)級(jí)EMI控制技術(shù)有：

1. 把電路在一個(gè)Faraday盒中封閉(注意封裝的密封)來(lái)實(shí)現(xiàn)EMI屏蔽；

2. 在電路板或者系統(tǒng)的I/O端口上采取濾波和衰減技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)EMI控制；

3. 實(shí)現(xiàn)電路的電磁兼容最高效在EMC/EMI設(shè)計(jì)技術(shù)嚴(yán)格控制PCB走線和電路板層(自屏蔽)的電容和電感，從而改善EMI性能。

EMI控制技術(shù)，一般來(lái)說(shuō)，越接近EMI源，實(shí)現(xiàn)EMI控制所需的成本就越小。PCB上的集成電路芯片是EMI最主要的能量來(lái)源，因此如果能夠深入了解ic芯片內(nèi)部

特征，可以簡(jiǎn)化PCB和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)中的EMI控制。

EMI控制技術(shù)與ic芯片的關(guān)系：

PCB板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)工程師通常認(rèn)為，它們能夠接觸到的EMI來(lái)源就是PCB。顯然，在PCB設(shè)計(jì)層面，確實(shí)可以做很多的工作來(lái)改善EMI。然而在考慮EMI控制時(shí)，設(shè)計(jì)工程師首先應(yīng)該考慮IC芯片的選擇，優(yōu)先考了國(guó)內(nèi)ic芯片質(zhì)量比較高的品牌或進(jìn)口原裝IC。集成電路的某些特征如封裝類(lèi)型、偏置電壓和芯片的工藝技術(shù)(例如CMOS、ECL、TTL)等都對(duì)電磁干擾有很大的影響。后續(xù)穎展電子將繼續(xù)和大家探討IC芯片對(duì)EMI控制技術(shù)的關(guān)系和影響。