電磁干擾 (EMI) 及其對組件,、電路和系統(tǒng)的影響是許多設(shè)計(jì)的一個(gè)嚴(yán)重問題,。它可能導(dǎo)致暫時(shí)性故障、不穩(wěn)定的性能,、間歇性問題,、系統(tǒng)故障,、組件退化和硬故障。EMI 是許多應(yīng)用中普遍存在的問題,,尤其是工業(yè)和汽車設(shè)計(jì),,并且有各種行業(yè)和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)來確保最終產(chǎn)品必須滿足的 EMI 抗性。
我不會在這里嘗試提供抗 EMI 設(shè)計(jì)技術(shù)的指南,。這是一個(gè)太大的話題,,我們無法掌握,更不用說詳細(xì)探討了,。此外,,它已被廣泛涵蓋從具有有趣理論分析的學(xué)術(shù)論文(有趣但通常不是直接可操作的)到有關(guān)如何調(diào)查和“擊倒” EMI 及其后果的實(shí)踐文章。其中許多參考資料相對較舊,,但仍然非常有效,,因?yàn)?EMI 的核心是麥克斯韋方程組和其他物理和電子學(xué)基本原理的體現(xiàn),。
電氣干擾可以由電源線和信號線傳導(dǎo),,也可以通過電容,、磁或其他電磁輻射在空氣中傳播。良好的設(shè)計(jì)實(shí)踐要求遵循一些基本指南和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)以最大限度地降低 EMI,,包括線路濾波,、修改電源設(shè)計(jì)、正確布局和屏蔽外殼,。
EMI防護(hù)場所
在添加任何組件來衰減它之前,,物理位置在 EMI 問題和解決方案中起著重要作用?;静呗园ㄔ诒M可能靠近其源頭的地方阻止干擾——最好在它們進(jìn)入設(shè)備之前——并將它們重定向到地面,,并嘗試將可能暴露于 EMI 干擾的部分放置在盡可能遠(yuǎn)離敏感電路的地方。
當(dāng)然,,在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)考慮 EMI 保護(hù),,而不是大量留給后期設(shè)計(jì)/原型測試。盡管如此,,在構(gòu)建和評估電路和系統(tǒng)之后,,設(shè)計(jì)工程師很可能需要做更多工作。除了布局和布線更改外,,工程師還經(jīng)常求助于多種 EMI 衰減組件和技術(shù),,包括旁路電容器、電阻器,、鐵氧體磁珠,、電感扼流圈、屏蔽,、改進(jìn)的接地和接地路徑,、壓敏電阻等。
盡管如此,,EMI 套件中有一個(gè)工具很容易被忽視:使用由于其設(shè)計(jì)和制造而固有地具有額外 EMI 電阻的組件,。羅姆半導(dǎo)體最近推出的兩款新運(yùn)算放大器讓我想起了這一點(diǎn),這是最不起眼和最基本的有源模擬元件以及晶體管,。單通道BD87581YG-C和雙通道BD87582YFVM-C具有更高的 EMI 抗擾度,,適用于汽車和工業(yè)應(yīng)用。
這些組件加入了 Rohm 于 2017 年首次推出的 BD8758xY EMARMOUR系列軌到軌輸入/輸出高速 CMOS 運(yùn)算放大器,。它們非常適合在惡劣環(huán)境中進(jìn)行高速傳感,,例如車輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和異常檢測系統(tǒng)用于工廠自動(dòng)化設(shè)備。這些運(yùn)算放大器通過結(jié)合專有的模擬設(shè)計(jì)技術(shù)和制造工藝來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的 EMI 性能,。
當(dāng)然,,說得更好是一回事,,但一些數(shù)字使聲明變得切實(shí)可行。在這種情況下,,Rohm聲稱在汽車制造商進(jìn)行的ISO 11452-2無線電波發(fā)射測試中,,標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放的輸出電壓在所有頻段波動(dòng)都在±300 mV以上,而在所有頻段最多只有±10 mV,。它的新系列,。這個(gè)低值通常意味著不需要 EMI 相關(guān)的“對策”,例如在每個(gè)感興趣的頻率上特定頻率的濾波器組件,,從而減少應(yīng)用設(shè)計(jì)工作并提高可靠性,。
Rohm 還提供了一些有趣的圖表,顯示了在四項(xiàng)國際噪聲評估測試中的表現(xiàn):ISO 11452-2 無線電波發(fā)射測試,、ISO 11452-4 大電流注入測試,、ISO 11452-9 接近天線抗擾度測試;和 IEC 62132-4 直接射頻功率注入測試,。
其他抗電磁干擾元件
這些運(yùn)算放大器并不是唯一可用的抗 EMI 集成電路,。古老的 RS-232 標(biāo)準(zhǔn)有抗 EMI 接口組件;服務(wù)于 RS-232 的組件由于其在系統(tǒng)中的物理和電氣位置而最容易受到 EMI 的影響,。RS-232 曾經(jīng)是最常見的接口連接標(biāo)準(zhǔn),,但仍有許多傳統(tǒng)端口在使用。
您是否曾經(jīng)使用抗 EMI 組件來提高您在抗 EMI 設(shè)計(jì)中的“勝算”,?之后您是否曾切換到此類組件來解決問題,?或者您是否認(rèn)為單源組件存在設(shè)計(jì)和可用性風(fēng)險(xiǎn),并且更愿意通過無源濾波器,、屏蔽,、布局拓?fù)洹⒔拥睾推渌椒ǖ葌鹘y(tǒng)技術(shù)來提高 EMI 抗擾度,?
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