眾多數(shù)字工程師難以處理EMC問題,。與模擬世界的一些觀點(diǎn)相反，這并不是因?yàn)樗麄儧]有說話能力,，也不是因?yàn)樗麄冊(cè)趯W(xué)校里沒有刻苦學(xué)習(xí),，實(shí)際上與工程師個(gè)人沒有任何關(guān)系。而現(xiàn)在許多有關(guān)EMC的難題的根本潛在原因是態(tài)度問題,，即：數(shù)字工程師不相信EMC,。這種令人遺憾的情況是由多種因素造成的，我們的教育機(jī)構(gòu),、儀器(集成電路,、仿真工具等)的制造商以及工程管理方面的低劣性能都有無法推卸的責(zé)任。
我們的機(jī)構(gòu),、廠商和管理者無意地宣傳了五種誤解,，致使許多數(shù)字工程師新手無法正確理解EMC，甚至不相信它的存在,，對(duì)于剛從學(xué)校出來的數(shù)字工程師新手來說,，最多只是一個(gè)神話。
你對(duì)五種誤解了解得越多,，就越能理解許多數(shù)字工程師的觀點(diǎn),，從而幫助你解決不可避免的EMC難題。
?、駭?shù)字工程師不相信電流是循環(huán)流動(dòng)的
從數(shù)字簡圖上可以看出，邏輯網(wǎng)上的數(shù)字信號(hào)是在門之間傳遞的,，這些信號(hào)是以電子流的形式實(shí)現(xiàn)傳遞的,，而電子流也總是循環(huán)流動(dòng)的，但是在簡圖中并沒有示意返回信號(hào)流的路徑,。
許多數(shù)字工程師都相信返回的路徑是不相干的,。如果邏輯驅(qū)動(dòng)器充當(dāng)電壓源,，而輸入充當(dāng)電壓接收器，他們則推論出擔(dān)心電流的原因,。示波器和邏輯分析器廠商主要推銷電壓狀態(tài)的探針,，增加了對(duì)EMC的誤解。若電流感應(yīng)良好的探針具有接近活性的極微小的探尖,，則可以在單個(gè)的BGA球上看見電流的流動(dòng),，這變成了現(xiàn)實(shí)，而不僅僅是單純的理論概念,。
比如說,，你準(zhǔn)備與某個(gè)數(shù)字工程師共同研究普通狀態(tài)的電纜輻射問題，首先你需要確信這個(gè)工程師是否真正理解電流是循環(huán)流動(dòng)的這一事實(shí),。
?、驍?shù)字工程師不相信H場(chǎng)
我將這類誤解歸因于教育系統(tǒng)，他們將重點(diǎn)放在電子域效應(yīng)上,，而不是磁性上,。這是電子管時(shí)代的產(chǎn)物，其主要特征是電路阻抗非常高,。例如,，電子管的板極電路可能有100,000 歐姆的阻抗，大大高于自由空間的阻抗(377歐姆),，因此板極電路周圍的大多數(shù)近場(chǎng)能量將處于電子場(chǎng)狀態(tài),，多數(shù)的交叉耦合與寄生耦合問題都將產(chǎn)生電子場(chǎng)或電容性效應(yīng)。
現(xiàn)在的高速數(shù)字系統(tǒng)電路是低阻抗的,，接近50歐姆,，大大低于377歐姆的自由空間阻抗，而數(shù)字電路周圍的大多數(shù)近場(chǎng)能量則處于磁場(chǎng)狀態(tài),，并非電子場(chǎng)狀態(tài),，因此高速數(shù)字系統(tǒng)中的交叉干擾、接地逆跳和干擾問題涉及電流,、磁場(chǎng)和電感的循環(huán),。
在EMC世界中，數(shù)字電路板周圍的近場(chǎng)能量大多數(shù)是磁性的,，這是普通的常識(shí),，但數(shù)字工程師卻不了解。
?、髷?shù)字工程師不相信門是差動(dòng)放大器
典型的產(chǎn)品數(shù)據(jù)單中是采用絕對(duì)伏特單位對(duì)輸入電壓的靈敏度進(jìn)行評(píng)定的,，但是就門僅僅對(duì)應(yīng)于輸入引腳電壓和指定的參考引腳電壓之間的區(qū)別而言，沒有作出明確的說明,，另外,，也不明確哪一個(gè)是指定的參考引腳,。(對(duì)于TTL來說，指陰極電源干線;對(duì)ECL來說,，指陽極線,。)
這種概念的不明確使許多工程師認(rèn)為門可以感知絕對(duì)零伏特，就好象具有魔力的電線從芯片中引出,，連接到地球的中心,，從而找出真正的接地參考電壓。因而,，他們無法理解系統(tǒng)中的兩點(diǎn)接地電壓不相等時(shí)所產(chǎn)生的問題,。
當(dāng)然，沒有一個(gè)廠商會(huì)承認(rèn)他們生產(chǎn)的芯片容易受到接地移動(dòng)的影響,，因此他們無法談?wù)摳嘤嘘P(guān)這方面的情況也是意料之中的事,。此外，這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)允許芯片之間進(jìn)行接地移動(dòng),，這很有可能出現(xiàn)故障,，而且可能生成大量的EMI，并面臨ESD和其它的免除性問題,，這才是嚴(yán)重的問題,。
大多數(shù)的數(shù)字工程師都沒有花時(shí)間去考慮系統(tǒng)中不同的接地電壓的存在，以及對(duì)性能產(chǎn)生的效應(yīng),，或者實(shí)現(xiàn)接地移動(dòng)的機(jī)制,。
Ⅳ數(shù)字工程師不相信電磁波
盡管在工作中會(huì)遇到大量的有關(guān)電磁場(chǎng)的實(shí)例(如微波爆米花和電視),，但許多的數(shù)字工程師仍不相信數(shù)字系統(tǒng)中產(chǎn)生過這種效應(yīng),，其根源在于波動(dòng)不存在于Spice設(shè)備中。一代電路設(shè)計(jì)者相信基于Spice的軟件仿真世界是真實(shí)條件下運(yùn)作的真實(shí)電路的表現(xiàn),，但他們不理解這是有限制性的,。剛從學(xué)校畢業(yè)的數(shù)字設(shè)計(jì)者認(rèn)為，Spice不能做E&M場(chǎng),，因此肯定是不存在的,。
仿真自然有它的作用，總的來說,，如果你知道要模擬什么,，那么它就能產(chǎn)生奇跡。但是你若致力于比如EMC的研究,，則會(huì)過分吹噓仿真的優(yōu)勢(shì),，而問題在于我們不一定知道影響最大的是什么效應(yīng)，仿真也無能為力。Samuel Clemens曾說過：我們永遠(yuǎn)無法預(yù)測(cè)災(zāi)難的降臨,。
Ⅴ數(shù)字工程師不相信理解EMC有助于我們自身的事業(yè)發(fā)展
這屬于管理方面的問題,，發(fā)生的原因不難看出,。
假設(shè)Joe是一位出色的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和數(shù)字界的精英，他剛剛完成有關(guān)EMC的論述,，并使其最新的產(chǎn)品在初審時(shí)就通過了FCC和EC規(guī)定,，他是一個(gè)天才!
接下來發(fā)生的事如預(yù)言所說，Joe的設(shè)計(jì)生涯結(jié)束了,，他不會(huì)再在公司設(shè)計(jì)其它的處理器,，取而代之，他開始解決Fred的EMC問題,，接著是Bob的問題,，然后是其它的種種問題。他高效率地排除了這些問題,，重復(fù)使用他的EMC經(jīng)驗(yàn),，而其他人則因淋濕的處理器板又能重新工作而收獲應(yīng)得的報(bào)酬。
在當(dāng)今的商業(yè)世界,，典型的數(shù)字工程師只能從數(shù)字的功能性方面獲得回報(bào),，而不是為生產(chǎn)所作的全面準(zhǔn)備工作。
結(jié)論
我們可以依靠我們的EMC專家,、信號(hào)完整性專家和大學(xué)里的所有智慧的研究者來幫助消除以上這五種誤解,，從而幫助我們減少在今后的十年中將面對(duì)的EMC難題，這樣計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的未來將大為改觀,。