EMC整改秘籍(有實例)

1、EMC整改步驟之一前言電磁干擾的觀念與防制在國內已逐漸受到重視。雖然目前國內并無嚴格管制電子產品的電磁干擾（EMI）但由于歐美各國多已實施電磁干擾的要求加上數(shù)字產品的普遍使用對電磁干擾的要求已是刻不容緩的事情。筆者由于工作的關系經常遇到許多產品已完成成品設計因無法通過EMI測試而使設計工程師花費許多時間和精力投入EMI的修改由于屬于事后的補救往往投入許多時間與金錢甚而影響了產品上市的時機2.正確的診斷要解決產品上的EMI問題若能在產品設計之初便加以考慮則可以節(jié)省事后再投入許多時間與金錢。由于目前EMI Design-in的觀念并不是十分普遍而且由于事先的規(guī)劃并不能保證其成品可以完全符合電磁干擾

2、的測試在所以如何正確的診斷EMI問題對于設計工程師及EMI工程師是非常重要的。事實上我們如果把EMI當做一種疾病當然平時的預防保養(yǎng)是很重要的而一旦有疾病則正確的診斷才能得到快速的痊愈沒有正確的診斷找不到病癥的源頭往往事倍功半而拖延費時。故在EMI的問題上常常看到一個EMI有問題的產品由于未能找到造成EMI問題的關鍵花了許多時間下了許多對策卻始終無法解決其中亦不乏專業(yè)的EMI工程師。以往談到EMI往往強調對策方法甚而視許多對策秘決或絕招然而沒有正確的診斷而在產品上加了一大堆EMI抑制組件其結果往往只會使EMI情況更糟。筆者起初接觸產品EMI對策修改時會聽到資深EMI工程師說把所有EMI對策拿掉就

3、可以通過測試。初聽以為是句玩笑話如今回想這是很寶貴的經驗談。而后亦聽到許多EMI工程師談到類似的經驗。本文中將舉出實際的例子讓讀者更加了解EMI的對策觀念。一般提到如何解決EMI問題大多說是case by case,當然從對策上而言每一個產品的特性及電路板布線（layout)情況不同故無法用幾套方法而解決所有EMI的問題但是長久以來我們一直想要把處理EMI問題并做適當?shù)膶Σ吡硗庖蔡峁I(yè)的EMI工程師一種參考方法。在此我們把電磁干擾與對策的一些心得經驗整理希望能對讀者有些幫助。3.EMI初步診斷步驟 我們提出一套EMI診斷上的參考驟希望用有系統(tǒng)的方式快速的找出EMI的問題。我們并不準

4、備探討一些理論計算或公式推演將從實務上說明。當一個產品無法通過EMI測試首先就要有一個觀念找出無法通過的問題點此時千萬不能有主觀的念頭要在那些地方下對策。常常有許多有經驗的EMI工程師由于修改過許多相關產品對于產品可能造成EMI問題的地方也非常了解而習慣直接就下藥方當然一般皆可能非常有效但是偶而也會遇到很難修改下來最后發(fā)現(xiàn)問題的關鍵都是起行認為不可能的地方之所以會種疏失就是由于太主觀了。因此不論產品特性熟不熟我們都要逐一再確認一次甚而多次確認。這是因為造成EMI的問題往往是錯綜復雜并非單一點所造成。故反復的做確認及診斷是非常重要的。我們將初步的診斷步驟詳列于下并加以說明其關鍵點這些步驟看來似乎

5、非常平凡簡單不像介紹對策方法各種理論秘籍絕招層出不窮變化奧妙。其實許多資深EMI工程師在其對策處理時大部份的時間都在重復這些步驟與判斷。筆者要再次強調只有真正找到造成EMI問題的關鍵才是解決EMI的最佳途徑若僅憑理論推測或經驗判斷有時反而會花費更多的時間和精力。步驟一將桌子轉到待測（EUT）最大發(fā)射的位置初步診斷可能的原因并關掉EUT電源加以確認。說明：由于EMI測試上EUT必須轉360度而天線由 1m到4m變化其目的是要記錄輻射最大的情況。同樣地當我們發(fā)現(xiàn)無法通過測試時首先我們先將天線位置移到噪聲接收最大高度然后將桌子轉到最差角度此時我們知道在EUT面對天線的這一面輻射最強故可以初

6、步推測可能的原因如此處屏蔽不佳或靠近輻射源或有電線電纜經過等。另外須注意的是要關掉EUT的電源看噪聲是否存在以確定噪聲確實是由EUT所產生。曾見測試Monitor一直無法解決某一點的干擾結果其噪聲是由PC所造成而非Monitor的問題亦有在OPEN SITE測試Monitor發(fā)現(xiàn)某幾點無法通過由測試接收儀器的聲音判斷應是Monitor產生結果關掉電源發(fā)現(xiàn)噪聲依然存在所以關掉EUT電源的步驟是必須的而且通常容易被忽略。EMC整改之二將連接EUT的周邊電纜逐一取下看干擾的噪聲是否降低或消失。（說明）若取下某一電纜而干擾的頻率減小或甚而消失則可知此電纜已成為天線將機板內的噪聲輻射出來。事實上仔細分析

7、造成EMI的關鍵我們可以用一個很簡單的模式來表示。  任何EMI的Source必須要有天線的存在才能產生輻射的情形若僅單獨存在噪聲源而沒有天線的條件此輻射量是很小的若將其連接到天線則由于天線效應便把能量輻射到空間。所以EMI的對策除了針對噪聲源（Source)做處理外最重要的查破壞產生輻射的條件-天線。以往我們最?？吹秸凟MI對策離不開屏蔽（Shielding),濾波（Filter),接地（Grounding)對于接地往往一塊電路板多已固定而無法再做處理因為這一部份在電路板布線（Layout)時就須仔細考慮若板子已完成則此時可變動的空間就非常小一般方式僅能找出噪聲小的接地處

8、用較粗的地線連接減低共模（Common mode)噪聲。屏蔽所牽涉的材質與花費亦甚高濾波的方式則是?？梢夿ead電感等往往用了一大堆亦不甚見效何以如此許多時候是我們沒有解決其輻射的天線效應。一般而言噪聲的能量并不會因加一些對策組件便消失也就是能量不減 我們所要做的工作是如何避免噪聲輻射到空間（輻射測試）或由電源傳出（傳導測試）。在此我們整理了產生輻射常見的幾種情形供讀者參考。（1）機器外部連接之電纜成為輻射天線  由于機器本身外部所連接的電纜成為天線效應將噪聲輻射到空間此時噪聲的大小和電纜的長度有關因電纜的天線效應相對于噪聲半波長時共振情形會最大也往往是造成EMI

9、無法通過測試。在解決這個問題前必須要做一些判斷否則很容易疏忽而浪費時間。（a）噪聲是由機器內部電路板或接地所產生此情形為將電纜取下或加一Core則噪聲減低或消失。此時必須做的一個步驟是將線靠近機器（不須直接連接）看噪聲是否會存在若噪聲并沒有升高則可確實判定由機器內部產生若將電纜靠近而干擾噪聲馬上升高由此時請參考（b）的說明。（b）噪聲是由機器內部耦合到電纜線上而使電纜成為輻射天線。這一點是許多測試工程師容易忽略的。此情形如（a）中所提到的只要將一條電纜靠近則可從頻譜上看到噪聲立刻升高此表示噪聲已不單純是由線上所輻射出而是機器本身的噪聲能量相當大一旦有天線靠近則立刻會耦合至天線而輻射出來。在實際

10、測試中我們發(fā)現(xiàn)許多通訊產品有這類情形發(fā)生此時若單純用Core或Bead去處理并不能真正的解決問題。（2）機器內部的引線連接線成為輻射天線   由于許多產品內部常有一些電線彼此連接工作廳當這些線靠近噪聲源很容易成為天線將噪聲輻射出去。針對此點的判斷在200MHz以下之噪聲我們可以在線上加一Core來判斷噪聲是否減低而對于200MHz以上之高頻噪聲我們可以將線的位置做前后左右的移動看噪聲是否會增大或減小。（3）電路板上的布線成為輻射天線  由于走線太長或靠近噪聲源而本身被耦合成為發(fā)射天線此種情形當外部電纜都取下而僅剩電路板時在頻譜儀上可看見噪聲依然

11、存在此時可用探棒測量電路板噪聲最強的地方找到輻射的問題加以解決。關于探測的工具及方法將于后詳細說明。 （4）電路板上的組件成為輻射來源 由于所使用的IC或CPU本身在運作時產生很大的輻射使得EMI測試無法通過這種情形往往在經過（1）（2）（3）的分析后噪聲依然存在通常解決的方法不外換一個類似的組件看EMI特性是否會好一些。另外就是電路板重新布線時將其擺放于影響最小的位置也就是附近沒有I/O Port及連接線等經過當然若情況允許將整個組件用金屬外殼包覆（Shielding)也是一種快速有效的方法。由以上的分析介紹我們可以了解造成電磁干擾輻射最關鍵的地方就是電線的問題當有了適當

12、的天線條件存在很容易就產生干擾另外電源線往往亦是造成天線效應的主因 這是在許EMI對策中最容易疏忽的。 步驟三電源線無法移去可在其上夾Core或水平垂直擺動看噪聲是否有減小或變化。若產品有電池設備則可取下電源線判斷如Notebook PC等。（說明） 如前所述電源線往往是會成為輻射天線尤其是Desktop PC類產品往往300MHz以上的噪聲會由空間耦合到電源線上所以判斷產品的電源線是否受到感染是必須的步驟。由于噪聲頻帶的影響對200MHzEMC整改之三以下可用加Core的方式（可一次多加數(shù)個）判斷對于200MHz以上的噪聲由于此時Core的作用不大可將電源線水平

13、擺放和垂直擺放看干擾噪聲是否有差別若水平和垂直有很明顯的差別則可一邊擺動電源線一邊看頻譜儀（Spectrum)上噪聲之大小有否變化如此便可知道電源線有否干擾。至于若發(fā)現(xiàn)電源線會產生輻射時如何解決一般皆不好處理通常先想辦法使機器內的噪聲減小以避免電源線的二次輻射而使用Shielded線一般對輻射的影響并不大故換一條不同長度的電源線有時也會有很好的效果。由這一點我們可知道除了要使可冊產生輻射噪聲的組件遠離I/O Port外其也須盡量遠離電源線及Switching power supply的板子以免耦合到電源線上使得輻射及傳導皆無法通過測試。步驟四 檢查電纜接頭端的接地螺絲是否旋緊及外端接

14、地是否良好。（說明）依前三項方式大略找了一下問題后我們必須再做一些檢查因為透過這些檢查也許不須做任何修改便可通過EMI測試。例如檢查電纜端的螺絲是否鎖緊有時將松掉的螺絲上緊可加強電纜線的屏蔽效果。另外可檢查看看機器外接的Connector的接地是否良好若外殼為金屬而有噴漆則可考慮將Connector處的噴漆刮掉使其接地效果較佳。另外若使用Shielded的電纜線必須檢查接頭端處外覆的金屬綱是否和其鐵蓋密合許多不佳的屏蔽線（RS232）多因線接頭的外覆屏蔽金屬綱未冊和連接端的地密合以致無法充份達到屏蔽的效果。各種接頭如Keyboard及Power supply常常由于接頭的插頭與機器上的插座間的

15、密合度不好影響了干擾噪聲的輻射。檢查的方式可將接頭拔掉看噪聲是否減小減小表示兩種冊可一為線上本身輻射干擾另一為接頭間接觸不好此時插上接頭用手銷微將接頭端左右搖動看噪聲是否會減小或消失若會減小可將Keyboard或Power supply的連接頭用銅箔膠帶貼一圈以增加其和機器接頭的密合度這一點也是實測上很容易被疏忽而會誤判機器的EMI為何每次測時好時壞或花許多時間在其它的對策上面.EMC 整改常用對策EMC 整改常用對策CE1. 在頻率9KHz-1MHz, 電源輸入端加X 電容和電感(共模、差模)或更換電容和電感的參數(shù).2. 在頻率500KHz-10MHz , 屏蔽變壓器;更改變壓器初

16、次級之間Y電容的參數(shù)或加共模電感及調整電感參數(shù).3. 在頻率10MHz-30MHz, 在MOS 管和場效應管的引腳套磁珠或調整接地方式.RE音視頻產品 .1. 晶振引腳對地加電容及兩腳之間并電阻;在時鐘信號線上根據(jù)對應的頻率串BEAD.2. 在數(shù)據(jù)連接線上套磁環(huán).3. 屏蔽解碼板接地或屏蔽干擾源.4. 信號接地方式.(多點接地、串接、并接)家電產品1. 更換馬達碳刷或馬達電感.2. 馬達碳刷一端對地加Y 電容或更換電容參數(shù).3. 電源線或控制線上套磁環(huán).ESD1. 屏蔽IC 接地.2. 電路元件安全距離.3. 阻隔放電路徑.4. I/O Port 接腳,與外殼地相接.5. 增長放電路徑.EFT

17、1 電源線上套磁環(huán).2 電源輸入端加共模電感.3 針對測試功能異常,在其異常電路上對地加電容.Surge1 增加壓敏電阻或更換其參數(shù)。2 增加保險絲或更換其參數(shù)。3Harmonics1 更改電源輸入端電容（包括整流后）2 更改電路。開關電源EMI整改中，關于不同頻段干擾原因及抑制辦法：1MHZ以內-以差模干擾為主1.增大X電容量；2.添加差模電感；3.小功率電源可采用PI型濾波器處理(建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些)。1MHZ-5MHZ-差模共?；旌喜捎幂斎攵瞬⒙?lián)一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標并以解決，1.對于差模干擾超標可調整X電容量,添加差模電感器，調差模電感量;2

18、.對于共模干擾超標可添加共模電感,選用合理的電感量來抑制；3.也可改變整流二極管特性來處理一對快速二極管如FR107一對普通整流二極管1N4007。 5M-以上以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。對于外殼接地的，在地線上用一個磁環(huán)串繞2-3圈會對10MHZ以上干擾有較大的衰減作用;可選擇緊貼變壓器的鐵芯粘銅箔, 銅箔閉環(huán).處理后端輸出整流管的吸收電路和初級大電路并聯(lián)電容的大小。對于20-30MHZ，1.對于一類產品可以采用調整對地Y2電容量或改變Y2電容位置；2.調整一二次側間的Y1電容位置及參數(shù)值；3.在變壓器外面包銅箔；變壓器最里層加屏蔽層；調整變壓器的各繞組的排布。4

19、.改變PCB LAYOUT；5.輸出線前面接一個雙線并繞的小共模電感；6.在輸出整流管兩端并聯(lián)RC濾波器且調整合理的參數(shù)；7.在變壓器與MOSFET之間加BEAD CORE；8.在變壓器的輸入電壓腳加一個小電容。9. 可以用增大MOS驅動電阻.30-50MHZ    普遍是MOS管高速開通關斷引起1.可以用增大MOS驅動電阻；2.RCD緩沖電路采用1N4007慢管；3.VCC供電電壓用1N4007慢管來解決；4.或者輸出線前端串接一個雙線并繞的小共模電感；5.在MOSFET的D-S腳并聯(lián)一個小吸收電路；6.在變壓器與MOSFET之間加BEAD

20、CORE；7.在變壓器的輸入電壓腳加一個小電容；8.PCB心LAYOUT時大電解電容，變壓器，MOS構成的電路環(huán)盡可能的?。?.變壓器，輸出二極管，輸出平波電解電容構成的電路環(huán)盡可能的小。50-100MHZ 普遍是輸出整流管反向恢復電流引起1.可以在整流管上串磁珠；2.調整輸出整流管的吸收電路參數(shù)；3.可改變一二次側跨接Y電容支路的阻抗,如PIN腳處加BEAD CORE或串接適當?shù)碾娮瑁?.也可改變MOSFET，輸出整流二極管的本體向空間的輻射（如鐵夾卡MOSFET; 鐵夾卡DIODE，改變散熱器的接地點）。5.增加屏蔽銅箔抑制向空間輻射.200MHZ以上開關電源已基本輻射

21、量很小，一般可過EMI標準補充說明:開關電源高頻變壓器初次間一般是屏蔽層的,以上未加綴述.開關電源是高頻產品,PCB的元器件布局對EMI.,請密切注意此點.開關電源若有機械外殼,外殼的結構對輻射有很大的影響.請密切注意此點.主開關管,主二極管不同的生產廠家參數(shù)有一定的差異,對EMC有一定的影響.請密切注意此點.原理圖的EMC設計之一1整機原理圖設計時各功能電路要區(qū)分明確，以便于電路分析。2各部分是否盡量使用更低速的器件？(如74HC14的Tr=Tf=6ns而74AHC14的Tr=Tf3ns，這時我們就要考慮盡量選用74HC14而不是74AHC14.)3對DVD機芯的干擾是否有EMI對策，原理圖

22、上要明確標注。解釋說明：DVD機芯的干擾主要是激光頭電路本身產生的干擾（不同廠家的機芯干擾程度不一樣），激光頭的干擾通過較長的激光頭扁平線形成天線輻射，所以要在電路上加小電容減少扁平線的天線效應，如下圖。  4DVD機芯電源要有EMI對策，不但要明確標注而且要注明Layout 時的放置位置。解釋說明：由于激光頭讀取信息時電源瞬間變化所產生的干擾很大。機芯電源要求就近有能提供瞬態(tài)電流的電容。如下圖虛線框內的EMI對策，有的機芯電路有好幾個電源，每個電源都要有電容濾波，至少要有一個102-104的電容。   5原理圖上要標注各功能塊的工作電壓，尤其

23、是時鐘信號工作頻率要描述清楚？（如：解碼芯片、RAM芯片、DC/DC等）解釋說明：原理圖上標注清楚工作電壓和信號頻率不但有利于原理圖的評審，對PCBLayout也有很大的指導作用。6對于干擾較大的3、5次諧波頻率在230MHz左右的時鐘頻率能否調整？（要求F3、F5230MHz+20MHz）解釋說明：因為CE輻射測試標準里有兩個頻率段（30MHz-230MHz和230MHz-1GHz），高段比低段要求低7Db。在EMC整改時要降7DB需要增加很多對策，尤其是針對LCD屏的干擾，我們很難對屏進行處理。如下圖有一個時鐘的諧波在225MHz左右超標6db。如果時鐘頻率稍改大一點使其落在230MHz以

24、后，那么EMC整改就容易多了。所以如果時鐘頻率能調的話，就盡量使干擾較大的頻率其3、5次諧波大于230MHz。EMC 設計方法之二7對較高頻率是否有EMI對策？如RAM時鐘等。解釋說明：工作頻率比較高的時鐘信號不但其產生的諧波輻射很大，其本身的基波輻射也很大，所以原理圖上一定要有EMI對策。如MTK1389與DRAM的工作時鐘， 頻率為108MHz/128MHz/135MHz，在原理圖上要串聯(lián)電阻和并聯(lián)電容到地。如下圖所示。8振蕩電路里晶振的輸出腳要串聯(lián)EMI磁珠。解釋說明：晶振的輸出腳一般都會有諧波分量產生，EMI磁珠對高頻信號存在很大的阻抗，使得時鐘信號的基波通過，高頻諧波分量被

25、衰減，如下圖虛線框內對策EMC設計方法之三地址/數(shù)據(jù)線要串聯(lián)電阻。解釋說明：在EMI測試時常發(fā)現(xiàn)一些密集噪聲干擾，如下圖。密集噪聲干擾與電路中的晶振、主頻信號沒有很大關系，屬總線干擾。是因為總線匹配和布線的問題，適當調整匹配電阻，并在layout時有針對性地對地址/數(shù)據(jù)總線處理可有效減少總線上的干擾。見下圖。10656信號線上要串聯(lián)匹配電阻，同時也要串聯(lián)EMI磁珠。解釋說明：我們公司目前用的656數(shù)字信號一般為8位，如上面所說的數(shù)據(jù)總線會產生密集噪聲，需要在656信號線上串聯(lián)匹配電阻。由于到屏的656信號走線很長（長的PCB走線+到屏的連接線），656的諧波分量很容易通過長的連接線輻射，這時需

26、要再在匹配電阻后面串聯(lián)EMI磁珠。如下圖。最好是能夠在系統(tǒng)布局上優(yōu)先考慮，使得656信號線盡量短。11TV產品主板到液晶屏的信號連接線上要預留電阻。解釋說明：到液晶屏的信號速率比較高，EMI輻射也比較嚴重。信號線上預留電阻方便EMC整改。12各電源及支路是否作隔離和濾波處理？解釋說明：不同功能電路里電源所響應的dv/dt和di/dt都不一樣，也就是電源所受到的干擾也不一樣，為防止干擾通過電源產生串擾、輻射，我們要求各電源及支路都要作隔離和濾波處理。一般用電感/磁珠作隔離，用電容做濾波。如下圖點亮的5V電源給CPU、DC/DC、TV供電。DC/DC大電流，CPU/TV高頻共用5V，而5V沒有作隔

27、離和濾波處理。原理圖上沒有設計好，PCBLayout 也沒有改正過來。13原理圖上盡量采用統(tǒng)一地，需要地分割的電路可用磁珠隔離。解釋說明：原理圖采用分割地，對PCBLayout會提出很高的要求，如果PCB工程師不精通原理圖，不完全了解每條信號的返回路徑，地分割不合理很容易把信號的最佳返回路經給切斷了，被切斷最佳返回路經的信號必須要通過別的途徑返回，這樣返回信號很可能會出現(xiàn)狼入羊群、羊入狼群的不良現(xiàn)象。環(huán)路面積的增加也會使得EMI輻射更加嚴重。所以盡量采用統(tǒng)一地，對不同類型的地可用磁珠隔離，如下圖虛線框內磁珠隔離了AGND和PGND。14按鍵板和遙控接收板地要與主板地在主板上用磁珠/電感隔離。解

28、釋說明：因為主板上電路大多數(shù)是數(shù)字電路，數(shù)字電路的地存在很大的地彈、地脈沖等干擾信號。這些干擾信號很容易通過比較長的連接線產生輻射。連接線的地與主板的地用磁珠/電感隔離可有效降低這種輻射干擾，同時還能降低連接線上傳來的ESD干擾主板電路。如下圖虛線框內對策。 EMC設計方法之四功能切換時對暫時不用的功能電路要采用電源關斷。解釋說明：對暫時不用的功能電路，如果電源沒有關斷，不但增加功耗，芯片工作也會產生EMI。如帶FM的DVD，在DVD狀態(tài)下FM也在工作（只是被MUTE），這時的FM由于沒有信號控制，F(xiàn)M的本振和其他諧波輻射非常嚴重，直到切斷FM電源問題才得以解決。所以建議對暫時不用的

29、功能電路要采用電源關斷。如下圖FM采用電源關斷。16對于不用的時鐘腳不能懸空。解釋說明：解碼芯片暫時不用的時鐘腳其內部電路仍在震蕩工作，內部的諧波信號會通過懸空腳產生輻射干擾，EMI對策需要給懸空腳一個適當?shù)亩私印Ｈ鏔I8125的93腳像素時鐘會有很大的輻射，不能懸空，需要如下圖加一個RC端接。其中電容C為降低直流功耗所用。T101的第35腳也經常懸空，這個腳的EMI輻射也很大，需要給這個腳加一個RC端接。如下圖虛線框內對策。17對于其他有重要功能的懸空腳都要給適當?shù)纳侠蛳吕?。解釋說明：給懸空的I/O口一個適當?shù)纳侠蛳吕梢源_保I/O口有一個固定的邏輯電平，外來干擾（如ESD）不會輕易引

30、起I/O口的邏輯電平發(fā)生變法，確保芯片能穩(wěn)定的工作。干擾比較大的懸空腳還可以通過下拉降低EMI。18耳機插座上左右聲道要并680p-1000P的電容到地。耳機檢測腳要并104電容再串10Uh電感。解釋說明：在對耳機端口進行EMS測試時，左右聲道上的對地電容會把干擾信號耦合到地，達到提高抗干擾的能力，ESD測試很容易使耳機檢測腳電平發(fā)生變化，使系統(tǒng)誤判（喇叭無聲音），耳機腳并電容串電感提高耳機抗靜電的能力。如下圖虛線框內對策。19音頻端子要并680p-1000p電容到地。解釋說明：同上面的解釋一樣也是提高抗擾度和降低EMI。如下圖虛線框內對策。20喇叭插座端子要并680P-1000P電容到地。解

31、釋說明：由于喇叭端子有較長的連接線，長的連接線會把主板上的emi能量輻射出去，尤其是數(shù)字功放的干擾。有一些在喇叭線上夾磁環(huán)，也是一種降低emi的對策，如果在喇叭插座端子上并電容加上layout合理就可以不加磁環(huán)而又降低emi。如下圖虛線框內對策。21芯片電源是否有旁路、去耦、儲能電容？尤其是高速芯片是否有不同數(shù)量等級的電容？（濾除不同頻率段的干擾）解釋說明：芯片邏輯電平的快速變化勢必引起電源的瞬變，瞬變的電源上就會有EMI產生。給電源放置不同數(shù)量等級的電容可以濾除不同頻率段的干擾。一般要求電容相差2個數(shù)量級，因為相差2個數(shù)量級的電容在其諧振特性上剛好互補。如104/102，103/101。另外

32、強烈建議今后原理圖上濾波電容的放置一定要靠近芯片引腳，如下圖所示。這樣不但便于評審、閱讀，而且對PCBLayout也有很大的指導性，不會出現(xiàn)電容放置不合理的現(xiàn)象。這一點很重要，希望能過引起重視，寧可原理圖的紙張篇幅多幾頁，也要把原理圖整的更規(guī)范、更專業(yè)。22主要芯片的防靜電等級是多少？是否符合要求？解釋說明：一個芯片的使用不但要了解芯片所能實現(xiàn)的功能，還要關注芯片的防靜電等級是多少。對于防靜電等級很低的芯片原理圖上要體現(xiàn)出來，在原理圖評審時再重點評審。23對達不到防靜電等級的芯片是如何處理的？解釋說明：防靜電不但是EMC對策人員所考慮的問題，也是項目工程師和項目經理在開發(fā)階段應重點考慮的課題。

33、對達不到防靜電等級的芯片要有明確的處理對策，最好是更換芯片。24復位電路的抗干擾性能是否良好。復位電路的電解電容盡量用貼片的膽電容或者陶瓷電容。解釋說明：復位電路的電解電容由于個子比較高，靜電測試時電解電容像天線一樣容易接收靜電能量，如果芯片的防靜電等級很低，那么極易引起芯片復位。再加上電解電容的等效阻抗和等效感抗都很大，不能及時把靜電泄放到地。故復位電路的電解電容盡量用貼片的膽電容或者陶瓷電容。EMC設計方法之五25復位電路的電源是否有隔離濾波措施。解釋說明：在對產品進行ESD測試時，如果靜電屏蔽不能做得很好，靜電能量串入到電路里面去，電源線上就會感應到靜電，復位電路的電源如果沒有做濾波隔離

34、措施，靜電能量就會引起芯片復位。尤其是DVD MT1389極容易復位，便攜式DVD由于外殼電鍍，靜電屏蔽做得很好，靜電測試容易通過。而LCD_TV產品由于系統(tǒng)復雜（連線較多）、靜電屏蔽不可能像便攜式DVD做得那樣好，所以LCD_TV產品抗靜電等級很差。在這里解釋說明了同樣的電路在便攜式DVD里抗靜電很好，在LCD_TV產品里就很差的原因（因為有人質疑、不理解）。解釋被復位的過程：如下圖復位電路，在系統(tǒng)工作正常后，CE9正極電壓與復位電路電壓相等，當復位電源上有一串負向的ESD脈沖信號，CE9正極電壓就會通過D1向負脈沖放電而引起芯片復位。當復位電源上有一串正的ESD脈沖信號，比較高的ESD電壓

35、會通過電阻R2對電容EC9充電，充電時間T=RC，如果這一充電過程還不足以使芯片復位，那么當電源上高達幾千伏的正ESD脈沖消失時，充電后的EC9會通過D1放電，這一放電過程一定會引起芯片復位。所以復位電路的電源做隔離和濾波是很有必要的，如下圖虛線框內對策，必要時可把磁珠改為10UH的電感加強隔離。26復位電路的地要做好隔地措施。解釋說明：電容對交流信號是直通的，ESD能量是很強的交流脈沖，如果復位電路的地線上有ESD脈沖，那么ESD能量會通過電容耦合到復位線上引起芯片復位。所以復位電路的地要做好隔地措施，如下圖虛線框內串接一個磁珠到地，如果地線上的ESD干擾很大，磁珠可考慮更換為電感。

36、0;27復位電路到復位腳要串聯(lián)一個磁珠或者電感。解釋說明：同樣的道理，如果ESD能量很大，電源和地線不能徹底隔離，這時需要在復位線路上串聯(lián)一個電感或者磁珠，如下圖虛線框。以上對復位電路的電源、地和復位信號的ESD對策可以解決即使芯片抗靜電等級很低的ESD測試出現(xiàn)的復位問題。所以對抗靜電等級比較高的芯片可以只考慮復位信號線上的對策。28按鍵信號線上是否有電感、電容。解釋說明：在對產品按鍵進行ESD測試時，按鍵線上的靜電能量傳入到芯片I/O口，會引起系統(tǒng)復位、死機、按鍵功能錯亂等不良現(xiàn)象。需要在按鍵線路上作隔離和濾波措施阻礙ESD能量進入到控制芯片內，如下圖虛線框內串聯(lián)10UH電感再并103104

37、電容到地。對于動態(tài)掃描方式的按鍵電路，ESD對策要求并小電容和串聯(lián)磁珠，因為磁珠在低頻段阻抗很低，不會破壞掃描波形。如下圖虛線框內的對策。如果按鍵線路上的ESD能量很強，此對策還不能解決ESD，可把100p的電容改為壓敏電阻，封裝一樣。29其他的I/O口如VGA、SCART口等都要有防EMI、防靜電處理，音頻信號腳都要有并100P左右的電容到地。解釋說明：因為ESD測試時，對所有的I/O口都會進行測試，在電路上都要有ESD對策。對信號頻率比較高的I/O口不能用串電感和并電容的方式來防護ESD，這時要用上專用的ESD器件。如下圖虛線框內對策。30對封裝很大的I/O口防ESD器件盡量用分立元件。解

38、釋說明：因為防ESD器件原則上要求靠近I/O口，而大封裝的I/O口空間距離比較遠，如果用集成度高的防ESD器件會導致部分I/O因離防ESD器件太遠而得不到靜電保護。31DC/DC電路開關波形的改善。解釋說明：在DC/DC IC的SW腳和BST腳串一個低于33歐的電阻可以降低開關波形的過沖，從而降低EMI。如下圖R224。電阻大小根據(jù)信號波形（過沖情況）來調整。原理圖的EMC設計要考慮的地方很多，范圍很廣，由于本人能力有限，只能暫時寫這么一點，希望能夠拋磚引玉，但愿對后續(xù)的產品設計有所幫助。有寫得不對的地方希望能夠批評指正，或者交流討論。EMC整改及PCB設計之一 EMC整改定義

39、60;   是指產品在功能調試或EMC測試過程中出現(xiàn)問題后所采取的彌補手法。問題出現(xiàn)后      EMC整改問題出現(xiàn)前       EMC設計 EMC問題定位整改的前提是定位，沒有定位過程的整改就像無頭的蒼蠅一樣到處亂撞，只有找到了問題所在，才能采用相應的EMC措施，這樣可以做到事半功倍定位有兩種手段：一種是直覺判斷，需要完全依靠工程師積累的EMC經驗來判斷，另一種是比較測試，依靠測試儀器和EMC經驗的結合來對問題進行詳細的定

40、位EMC常見整改方法干擾濾波技術切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑電磁屏蔽技術切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑地線干擾與接地技術通過改善信號的回流環(huán)路降低其所產生的干擾其它方式通過改變干擾源的強度或頻率來降低干擾判斷。EMC常見問題的類型RE(輻射)問題ESD（靜電）問題CI（傳導抗擾度）問題RE整機定位信號電纜定位EMC整改及PCB設計之二電源濾波器共模扼流圈差模電容共模電容共模濾波電容受到漏電流的限制 常用的濾波電路實例時鐘信號的濾波電路注意適當?shù)倪x取R（R可以是電阻，電感或磁珠）和C1，C2的值；GND盡量選取最靠近芯片的地 常用的濾波電路實例常用的信號線或排線的濾

41、波電路注意適當?shù)倪x取R（R可以是單獨的電阻，電感或磁珠，也可以是排阻，排感或排磁珠）和C1,C2,C3,的值； EMC整改及PCB設計之二接地技術顯示屏的金屬外殼應接地開關管或IC的散熱片應接地通常來說，開關管和IC的散熱片是噪聲源，保持其正確良好的接地可以抑制干擾隔離變壓器（光隔離器）應選擇正確的接地懸空屏蔽線纜的金屬外殼應選擇大面積的接地各模塊之間的地應保持良好的搭接屏蔽技術屏蔽的類型：結構屏蔽（屏蔽罩，金屬殼）電纜的屏蔽（屏蔽線）縫隙的屏蔽（金屬絲網(wǎng)襯墊，導電橡膠，導電泡棉）外殼的屏蔽（噴導電漆，貼銅箔鋁箔） 屏蔽的注意事項：相同材質，厚度較厚的較好；相同厚度，雙層編

42、織好于單層編織；銅箔好于鋁箔；縫隙之間的襯墊必須保持良好的搭界；如果屏蔽層搭界時，務必將搭界處的絕緣漆打磨掉，再來屏蔽縫隙 ESD問題ESD容易出現(xiàn)問題的部位接口連接處ESD問題面板按鈕ESD問題縫隙的ESD問題 ESD問題的解決方法ESD問題一般采用兩種方式疏導：快速泄放掉靜電電流；或是其通過的路徑盡量避開相關的敏感器件或線路；圍堵：通過相應的措施使靜電放電電流盡量不產生，相關的敏感器件或線路感受不到靜電干擾接口連接處ESD問題接口連接處一般都由金屬外殼造成，常用的解決方法如下：1、保證連接器的金屬外殼和設備的金屬外殼良好接觸，使靜電電流直接從設備外殼泄放到大地上，可以采

43、用導電布、鋸齒簧片等屏蔽材料來保證連接器的外殼和設備外殼良好搭接；2、避免復位信號電路（線）、片選信號線以及控制信號電路等敏感電路靠近接口連接器。 對接口連接處進行靜電測試時，連接線極易產生靜電電流，通常采用如下方式：1、采用TVS管進行靜電抑制（TVS管為瞬態(tài)抑制二極管），并使用限流電阻進行限流，如右圖所示；2，選用抗靜電能力較強的接口芯片面板按鈕ESD問題面板按鍵ESD解決方法：1指示燈，按鍵等在面板上的開孔應盡可能?。?指示燈，按鍵下面的PCB板遠離開孔；3指示燈，按鍵與PCB用較好絕緣材料隔絕開來；4面板的金屬邊通過最短的路徑接到電源的大地，盡可能地是電流通過地瀉放到大地；5

44、在面板上增加一層透明絕緣高絕緣的材料來隔絕；6用TVS管或是電容對按鍵所在的線路進行處理；7改變面板下信號線的走線方式或在信號線上加上磁環(huán)縫隙的ESD問題縫隙的ESD問題的解決方法：對縫隙PCB板裸露的金屬部分貼絕緣膜，使靜電在這些部位無法放電；更改縫隙的結構，可以通過將縫隙設置成倒掛槽增加靜電的放電距離，使其不放電；在縫隙處注入絕緣材料，是靜電無法通過，不能對內部的PCB板進行放電；將縫隙用銅箔或鋁箔貼住，并將其用盡可能短的出現(xiàn)連接到大地；CI問題抑制CI的原則對策對電源口和信號進行相應的濾波，但是需要注意濾波電路的接地設計對電源線和信號線繞磁環(huán)，但是需要注意磁環(huán)的選取和繞法基于EMC的PC

45、B設計元器件布局接口信號的濾波、防護及隔離等器件靠近接口（或接口連接器）放置，且遵從先防護、后濾波的原則；敏感器件及電路如復位電路等遠離輻射源放置；晶體、晶振、繼電器、開關電源等強輻射器件電路等敏感器件距面板、連接器的邊緣1000mil，距板內屏蔽罩、屏蔽外殼500mil；功能模塊電路分開放置；多種模塊電路在同一PCB上放置時，數(shù)字電路與模擬電路、高速與低速電路分開布局；基于EMC的PCB設計布線原則PCB走線應盡量避免直角和銳角；3W規(guī)則：為減少線間串擾，應保證線中心間距不少于三倍線寬基于EMC的PCB設計布線原則環(huán)路最小規(guī)則（信號線與其回路構成的環(huán)路面積極可能小）短布線原則開環(huán)檢查規(guī)則（一

46、般情況下不允許出現(xiàn)一端懸空的布線） 閉環(huán)檢查規(guī)則（防止信號在不同層間形成閉環(huán)）布線原則20H規(guī)則（防止電源層產生邊沿效應）總結EMC設計與整改都是需要通過實踐來驗證，對于產品來說，需要綜合考慮各方面的因素，通常都需要綜合應用到上述方法和措施。二 EMC 常用元件介紹2.1 共模電感由于EMC 所面臨解決問題大多是共模干擾，因此共模電感也是我們常用的有力元件之一！這里就給大家簡單介紹一下共模電感的原理以及使用情況。共模電感是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個四端器件，要對于共模信號呈現(xiàn)出

47、大電感具有抑制作用，而對于差模信號呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。原理是流過共模電流時磁環(huán)中的磁通相互疊加，從而具有相當大的電感量，對共模電流起到抑制作用，而當兩線圈流過差模電流時，磁環(huán)中的磁通相互抵消，幾乎沒有電感量，所以差模電流可以無衰減地通過。因此共模電感在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號，而對線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘枱o影響。共模電感在制作時應滿足以下要求：（1）繞制在線圈磁芯上的導線要相互絕緣，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路；（2）當線圈流過瞬時大電流時，磁芯不要出現(xiàn)飽和；（3）線圈中的磁芯應與線圈絕緣，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿；（4）線圈應盡可能繞制

48、單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。通常情況下，同時注意選擇所需濾波的頻段，共模阻抗越大越好，因此我們在選擇共模電感時需要看器件資料，主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇。另外選擇時注意考慮差模阻抗對信號的影響，主要關注差模阻抗，特別注意高速端口。2.2 磁珠：在產品數(shù)字電路EMC 設計過程中，我們常常會使用到磁珠，那么磁珠濾波地原理以及如何使用呢？鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金，這種材料具有很高的導磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產生的電容最小。鐵氧體材料通常在高頻情況下應用，因為在低頻時他們主要程電感特性，使得線上的損耗很小。在高頻情況下，他們主要呈電抗

49、特性比并且隨頻率改變。實際應用中，鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的。實際上，4嵌入式SOC社區(qū)鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián)，低頻下電阻被電感短路，高頻下電感阻抗變得相當高，以至于電流全部通過電阻。鐵氧體是一個消耗裝置，高頻能量在上面轉化為熱能，這是由他的電阻特性決定的。鐵氧體磁珠與普通的電感相比具有更好的高頻濾波特性。鐵氧體在高頻時呈現(xiàn)電阻性，相當于品質因數(shù)很低的電感器，所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗，從而提高高頻濾波效能。 在低頻段，阻抗由電感的感抗構成，低頻時R 很小，磁芯的磁導率較高，因此電感量較大，L 起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制；并且這時磁芯的損耗

50、較小，整個器件是一個低損耗、高Q 特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現(xiàn)象。 在高頻段，阻抗由電阻成分構成，隨著頻率升高，磁芯的磁導率降低，導致電感的電感量減小，感抗成分減小 但是，這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導致總的阻抗增加，當高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被吸收并轉換成熱能的形式耗散掉。鐵氧體抑制元件廣泛應用于印制電路板、電源線和數(shù)據(jù)線上。如在印制板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件，就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾，它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。使用片式磁珠還是片式電感主要還在于實

51、際應用場合。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI 噪聲時，使用片式磁珠是最佳的選擇。 片式磁珠和片式電感的應用場合： 片式電感： 射頻（RF）和無線通訊，信息技術設備，雷達檢波器，汽車電子，蜂窩電話，尋呼機，音頻設備，PDAs（個人數(shù)字助理），無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。片式磁珠： 時鐘發(fā)生電路，模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波，I/O 輸入/輸出內部連接器（比如串口，并口，鍵盤，鼠標，長途電信，本地局域網(wǎng)），射頻（RF）電路和易受干擾的邏輯設備之間，供電電路中濾除高頻傳導干擾，計算機，打印機，錄像機（VCRS），電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI 噪聲抑止。磁珠的單位是歐姆，因為

52、磁珠的單位是按照它在某一頻率產生的阻抗來標稱的，阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEET 上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以100MHz 為標準，比如是在100MHz 頻率的時候磁珠的阻抗相當于1000 歐姆。針對我們所要濾波的頻段需要選取磁珠阻抗越大越好，通常情況下選取600 歐姆阻抗以上的。另外選擇磁珠時需要注意磁珠的通流量，一般需要降額80處理，用在電源電路時要考慮直流阻抗對壓降影響。52.3 濾波電容器盡管從濾除高頻噪聲的角度看，電容的諧振是不希望的，但是電容的諧振并不是總是有害的。當要濾除的噪聲頻率確定時，可以通過調整電容的容量，使諧振點剛好落在騷擾頻率上。在實際工程中，

53、要濾除的電磁噪聲頻率往往高達數(shù)百MHz，甚至超過1GHz。對這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效地濾除。普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲，是因為兩個原因，一個原因是電容引線電感造成電容諧振，對高頻信號呈現(xiàn)較大的阻抗，削弱了對高頻信號的旁路作用；另一個原因是導線之間的寄生電容使高頻信號發(fā)生耦合，降低了濾波效果。穿心電容之所以能有效地濾除高頻噪聲，是因為穿心電容不僅沒有引線電感造成電容諧振頻率過低的問題，而且穿心電容可以直接安裝在金屬面板上，利用金屬面板起到高頻隔離的作用。但是在使用穿心電容時，要注意的問題是安裝問題。穿心電容最大的弱點是怕高溫和溫度沖擊，這在將穿心電容往金屬面板上焊接。

54、時造成很大困難。許多電容在焊接過程中發(fā)生損壞。特別是當需要將大量的穿心電容安裝在面板上時，只要有一個損壞，就很難修復，因為在將損壞的電容拆下時，會造成鄰近其它電容的損壞。隨著電子設備復雜程度的提高，設備內部強弱電混合安裝、數(shù)字邏輯電路混合安裝的情況越來越多，電路模塊之間的相互騷擾成為嚴重的問題。解決這種電路模塊相互騷擾的方法之一是用金屬隔離艙將不同性質的電路隔離開。但是所有穿過隔離艙的導線要通過穿心電容，否則會造成隔離失效。當不同電路模塊之間有大量的聯(lián)線時，在隔離艙上安裝大量的穿心電容是十分困難的事情。為了解決這個問題，國外許多廠商開發(fā)了“濾波陣列板”，這是用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金

55、屬板構成的器件，使用濾波陣列板能夠輕而易舉地解決大量導線穿過金屬面板的問題。但是這種濾波陣列板的價格往往較高，每針的價格約30 元。6電磁兼容糸列教程之一EMC試驗內容EMI試驗 傳導發(fā)射試驗（CE） 輻射發(fā)射試驗（RE） 諧波電流發(fā)射試驗（HARMONIC） 電壓波動及閃爍（FLICKER） 騷擾功率試驗(Interference Power)EMS試驗 靜電放電抗擾性試驗（ESD） 傳導抗擾性試驗（CS） 電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗（EFT） 浪涌抗擾性試驗（SURGE） 輻射抗擾性試驗（RS） 工頻磁場抗擾性試驗(PFMF) 電壓暫降、中斷和緩變抗擾性試驗（DIPS） 傳導發(fā)射試驗（Conducted Emission）2、