混合集成電路造成電磁干擾產(chǎn)生的原因有哪些？如何解決？

一直以來(lái)，電磁干擾都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)電磁干擾的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、電磁干擾

電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)是干擾電纜信號(hào)并降低信號(hào)完好性的電子噪音，EMI通常由電磁輻射發(fā)生源如馬達(dá)和機(jī)器產(chǎn)生。電磁干擾是人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象，它幾乎和電磁效應(yīng)的現(xiàn)象同時(shí)被發(fā)現(xiàn)，1881年英國(guó)科學(xué)家希維賽德發(fā)表“論干擾”的文章，標(biāo)志著研究干擾問(wèn)題的開始。1889年英國(guó)郵電部門研究了通信中的干擾問(wèn)題，使干擾問(wèn)題的研究開始走向工程化和產(chǎn)業(yè)化。

二、混合集成電路造成電磁干擾(EMI)的原因有哪些

電磁干擾是由電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁波在傳播時(shí)與其他電路交互作用而產(chǎn)生的。它的產(chǎn)生因素包括以下幾個(gè)方面：

1.電磁波輻射：當(dāng)電器設(shè)備運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁波。如果這些波穿過(guò)其他電器設(shè)備的電路，它們可能會(huì)干擾到那些電器設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.電源干擾：電源中的電磁波可以通過(guò)電線傳播到其他電路中，導(dǎo)致干擾。這種情況通常發(fā)生在使用大功率電器時(shí)，如電動(dòng)工具或高功率電子設(shè)備。

3.接地問(wèn)題：如果設(shè)備的接地不好，就會(huì)導(dǎo)致電磁干擾。這可能會(huì)導(dǎo)致電流從一個(gè)設(shè)備中流入另一個(gè)設(shè)備中，從而引起干擾。

4.電纜束：電纜束是指一組電纜或電線，它們通常在相對(duì)靠近的地方被綁在一起。這種情況可能會(huì)導(dǎo)致電磁場(chǎng)的交互作用，從而導(dǎo)致干擾。

5.靜電放電：當(dāng)兩個(gè)帶電體接觸或分離時(shí)，可能會(huì)發(fā)生靜電放電。這可能會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，并導(dǎo)致干擾。

三、如何解決電磁干擾

1、電磁屏蔽

利用金屬屏蔽體可以消除和減弱干擾的功能對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行金屬隔離的方式就稱為屏蔽。通過(guò)屏蔽能夠控制電、磁場(chǎng)及電磁波從一個(gè)空間區(qū)域向另一個(gè)空間區(qū)域的感應(yīng)和輻射，即用金屬屏蔽體把電磁干擾源與夕界隔離起來(lái)，從而防止電磁干擾能量向外界擴(kuò)散，同時(shí)也能夠用金屬的屏蔽體把容易擾的對(duì)象密閉起來(lái)，起到防止它受外界電磁能量的影響的作用。電磁屏蔽裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，一方面要保證整個(gè)屏蔽體必須是一個(gè)連續(xù)、完整的導(dǎo)電體，即屏蔽體具有導(dǎo)電連續(xù)性，二是不能有導(dǎo)體直接穿過(guò)屏蔽體。

金屬屏蔽體的材料選取有一定原則:

(1)當(dāng)干擾的電磁波頻率比較低時(shí)，應(yīng)該采用導(dǎo)磁率較高的金屬材料，這樣磁力線容易被限制在屏蔽體的以內(nèi)，有效防止其擴(kuò)散到外部空間。

(2)當(dāng)干擾的電磁波頻率較高時(shí)，應(yīng)該采用電陽(yáng)率較低的金屬材料，材料中產(chǎn)生的渦流能夠形成對(duì)外來(lái)電磁能量的抵消作用，可以起到屏蔽的作用。

(3)在一些場(chǎng)合，如果要求對(duì)高、低頻電磁波同時(shí)要有良好的屏蔽作用時(shí)，可以使用不同的金屬材料組成多層屏蔽裝置。

2、電路系統(tǒng)接地

接地是防止干擾、抑制噪聲的重要手段，主要起到三個(gè)方面的作用:

1)如果整個(gè)電路系統(tǒng)中的所有單元電路存在一個(gè)公共的參考零電位，接地可以保證電路系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性能。

2)可以保證電氣設(shè)備的安全工作。例如: 當(dāng)雷電產(chǎn)生電磁感應(yīng)時(shí)能夠避免電子設(shè)備被損壞;:當(dāng)工頻交流輸入電壓由于絕緣不良等原因與設(shè)備外殼直接連通時(shí)，可以避免人員在操作使用時(shí)發(fā)生觸電事故，現(xiàn)在許多醫(yī)療儀器在使用的時(shí)候都是與病人的身體直接相連的，如果儀器外殼帶有110V或 220V電壓時(shí)，會(huì)導(dǎo)致病人的致命危險(xiǎn)。

3)能夠防止外部的電磁波干擾。機(jī)殼接地的方式能夠使大量因?yàn)殪o電感應(yīng)累積在機(jī)殼上的電荷通過(guò)大地被釋放掉，而對(duì)于設(shè)備的屏蔽裝置，若是選擇了合適的接地也能夠獲得良好的屏蔽效果。

電路接地通常有單點(diǎn)接地方式、多點(diǎn)接地方式以及混合接地方式三類。單點(diǎn)接地方式指的是一個(gè)電路中只存在一個(gè)公共的參考電位點(diǎn)，沒(méi)有低頻地環(huán)路和公共地阻抗耦合，對(duì)于高頻

信號(hào)有較大的接地阻抗，在低頻線路中，當(dāng)信號(hào)的頻率小于1MHz，由于布線、器件間的電感影響比較小，但是接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響比較大，所以就應(yīng)該采用單點(diǎn)接地的方式。多點(diǎn)接地就是系統(tǒng)中每個(gè)接地點(diǎn)都就近直接接到距其最近的接地平面，每條地線很短，能夠提供較小的接地阻抗，當(dāng)信號(hào)的頻率高于100MHz，由于布線的電感效應(yīng)較為明顯，而地線的阻抗增大，所以應(yīng)該采用多點(diǎn)接地的方式去降低地線阻抗。當(dāng)信號(hào)頻率為1MHz~ 10MHz時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)慕拥胤椒?。如果?dāng)電路系統(tǒng)中高頻電路和低頻電路時(shí)共存時(shí)，則可采用混合接地的方法，系統(tǒng)內(nèi)的低頻電路用單點(diǎn)接地，高頻電路用多點(diǎn)接地。

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