隨著技術(shù)的進(jìn)步,,EMI 對(duì)電路正常運(yùn)行構(gòu)成越來(lái)越大的威脅,。這是因?yàn)殡娮討?yīng)用正轉(zhuǎn)向各種無(wú)線(xiàn)通信或者便攜式平臺(tái)。因此大多數(shù)干擾EMI 信號(hào)最終都以傳導(dǎo)EMI 的形式進(jìn)入到PCB 線(xiàn)跡(trace)中,。
當(dāng)您努力想要設(shè)計(jì)出一種抗EMI 電路時(shí),,您會(huì)發(fā)現(xiàn),模擬傳感器電路往往會(huì)成為巨大的EMI 吸收器,。這是因?yàn)?,傳感器電路常常產(chǎn)生低電平信號(hào),并且有許多高阻抗模擬端口,。另外,,這些電路使用更加緊湊的組件間隔,其讓系統(tǒng)更容易截獲和傳導(dǎo)噪聲干擾,,從而進(jìn)入到線(xiàn)跡中,。
在這種EMI 情況下,運(yùn)算放大器(op amp) 便會(huì)成為一個(gè)主要目標(biāo),。我們?cè)诒鞠盗形恼碌牡?部分“EMI 如何通過(guò)介質(zhì)干擾電路”看到了這種效應(yīng),。(文章詳情請(qǐng)見(jiàn)TI官網(wǎng):http://www.ti.com.cn/general/cn/docs/gencontent.tsp?contentId=152156 ),此文中圖1 所示EMI 信號(hào)引起1.5 伏的偏移電壓誤差,!
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)算放大器有3 個(gè)低阻抗引腳(正功率,、負(fù)功率和輸出)以及2 個(gè)高阻抗輸入引腳(請(qǐng)參見(jiàn)圖1a)。盡管這些引腳可以抵抗EMI 影響,,但是輸入引腳最為脆弱,。
圖1 EMIRR 與EMIRR IN+ 測(cè)定方法比較
EMIRR 電磁干擾抑制比
電壓反饋放大器的反相和非反相引腳的特性基本相同。但是,,非反相輸入(請(qǐng)參見(jiàn)圖1b)的放大器EMI 耐受度測(cè)試最為簡(jiǎn)單,。
(1)
式1 中,VRF_PEAK 為所用RF 電壓的峰值,,VOS 為放大器的DC 偏移電壓,,而100 mVP 為100 mVP 輸入信號(hào)EMIRR IN+ 參考。
您可以利用EMIRR 衡量標(biāo)準(zhǔn),,比較放大器的EMI 抑制性能,。圖2 顯示了 TI OPA333 CMOS 運(yùn)算放大器的EMIRR IN+ 響應(yīng)。該圖表明,,這種器件可以較好地抑制器件300 kHz帶寬以上的頻率信號(hào),。
圖2 OPA333、EMRR IN+ 與頻率的關(guān)系
相比外部RC 濾波器,,集成電路內(nèi)部EMI 濾波器擁有三個(gè)方面的好處,。潛在用戶(hù)可以對(duì)包含集成濾波器的放大器的性能進(jìn)行測(cè)試,,以保證其在較寬頻率范圍的EMI 抑制性能(2)。無(wú)源濾波器組件在寄生電容和電感方面并不理想,,其限制了濾波器抑制甚高頻噪聲的能力,。與之形成對(duì)比的是,集成電路與片上無(wú)源組件的電氣特性十分匹配,。最后,,使用內(nèi)部濾波器的集成電路還可以給客戶(hù)帶來(lái)其它一些好處,例如:組件數(shù)目更少,、成本更低和電路板面積更小等,。
為了降低電路的EMI 敏感度,電路板設(shè)計(jì)人員應(yīng)始終注意使用良好的布局方法,??梢酝ㄟ^(guò)讓線(xiàn)跡長(zhǎng)度盡可能的短,使用表面貼裝組件,,以及使用具有專(zhuān)用信號(hào)回路接地層的印制電路板(PCB),,來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。盡可能地保持接地層完整,,并讓數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)離模擬信號(hào)通路,。另外,將射頻旁路電容器放置在所有集成電路電源引腳上,。讓這些電容器靠近器件引腳,,并確保在潛在EMI 頻率下其阻抗盡可能地接近0 歐姆。
參考文獻(xiàn)
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