淺談EMI信號(hào)是如何產(chǎn)生的？

EMI信號(hào)的源頭各種各樣，其中包括我們身邊常見(jiàn)的一些電子設(shè)備。小汽車(chē)、卡車(chē)和重型車(chē)輛本身就是EMI信號(hào)的產(chǎn)生器。問(wèn)題在于，這些EMI源與敏感電子電路位于同—車(chē)輛內(nèi)，會(huì)影響音頻設(shè)備、自動(dòng)門(mén)控制器以及其他設(shè)備。但這類(lèi)存在于車(chē)輛中的EMI噪聲是可以預(yù)見(jiàn)的。

然而，對(duì)于21世紀(jì)的人們無(wú)時(shí)不刻都在使用的手機(jī)來(lái)說(shuō)，情況又如何呢?每一種電子設(shè)備都有其優(yōu)缺點(diǎn)。今天，手機(jī)的使用，讓我們可以在任何地點(diǎn)都能夠方便地聯(lián)系朋友、家人和商業(yè)伙伴。但是，手機(jī)也會(huì)產(chǎn)生EMI信號(hào)，而這還只是問(wèn)題的開(kāi)端。手機(jī)的發(fā)展已超出了其基本的功能，擁有了更多的智能電話(huà)功能。這種EMI噪聲對(duì)于周?chē)O(shè)備和電路的干擾是完全不可預(yù)知的。手機(jī)需要依靠高RF能量工作，所以即使達(dá)到了相關(guān)要求，也可能成為一個(gè)意外的EMI源，從而干擾周?chē)舾性O(shè)備工作。

印刷電路板、時(shí)鐘電路、振蕩器、數(shù)字電路和處理器也會(huì)成為電路內(nèi)部EMI源。對(duì)電流執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作的一些機(jī)電裝置，在關(guān)鍵操作期間也會(huì)產(chǎn)生EMI。這些EMI信號(hào)不一定會(huì)對(duì)其他電子設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響。EMI信號(hào)的頻譜成分和強(qiáng)度，決定了它是否會(huì)對(duì)敏感型電路產(chǎn)生意想不到的影響。

您可以將某個(gè)數(shù)字信號(hào)的頻譜成分簡(jiǎn)化為頻率和上升時(shí)間。時(shí)鐘或者系統(tǒng)頻率建立電路的時(shí)間基準(zhǔn)，但其邊緣率形成干擾諧波。

圖1顯示了一個(gè)10MHz方波的頻譜成分。該10MHz信號(hào)的邊緣率為10ns。請(qǐng)注意，圖1中這些諧波的量級(jí)隨頻率降低。一般而言，這種信號(hào)的潛在EMI為：fMAX= 1/(πx tRISE) 10ns邊緣率時(shí)方程式結(jié)果為約31.8MHz。曲線(xiàn)圖顯示，最后一次明顯諧波出現(xiàn)在30MHz。同時(shí)，1ns邊緣率時(shí)方程式結(jié)果為318MHz最大頻率(圖2所示)。如果您的電路易受318MHz頻帶內(nèi)產(chǎn)生的頻率影響，則EMI諧波可能會(huì)使您的電路出現(xiàn)干擾。圖1：10ns升降時(shí)間信號(hào)的模擬EMI信號(hào)

圖2：1ns升降時(shí)間信號(hào)的模擬EMI信號(hào)

實(shí)事上，更好的做法是您在源頭消除干擾信號(hào)而不讓它通過(guò)您的電路。就車(chē)輛而言，越來(lái)越多的構(gòu)件開(kāi)始使用塑料來(lái)制造。但是，當(dāng)您想要找一個(gè)低阻抗接地或者實(shí)施信號(hào)屏蔽時(shí)，這就又成了問(wèn)題。一旦信號(hào)傳輸獲得“自由”，它們便“四處游蕩”，從而進(jìn)入到您的敏感系統(tǒng)中，最終帶來(lái)嚴(yán)重的破壞。