原创 防止EMI噪讯的技巧

防止EMI噪讯的技巧

电子产品发展使得EMI问题越来越复杂多样化，几乎所有电子硬件工程师工作上都会面临不同程度电磁波干扰(EMI)问题，本文将从基础物理角度说明EMI信噪定义与判别要素。 实用EMI噪讯对策技术讲座所谓信号，则是指电气性信号而言，通常电气性信号大多使用电压Δ或是电流Δ等符号。在模拟Δ信号有所谓电压大小信号，它表示大小信息，即使数字Δ信号也是直接使用模拟信号电压，两者最大差异是数字信号利用大小，亦即0或是12值决定，而不是利用某个额定电压值决定信号大小。广义上信号是必要信号与噪讯两者组合，一般使用狭义定义，狭义上只将必要信号称为信号，原则上本讲座中信号是指狭义信号而言，使用特殊广义定或是要求明示时，利用一种被称为电气性信号作区隔。刻意使信号歪斜使该结果成为期待信号，此时刻意使信号歪斜操作称为信号处理，非刻意信号歪斜会妨害期待信号，它相当于噪讯定义，换言之它是信号本身歪斜造成噪讯发生。信号处理用语通常使用数字信号或是模拟信号表示，在数字技术它被当作处理意味，一般更广泛定义亦即在模拟信号中它包含处理含意，因此使用信号处理用语。 理想上信号线本身具备往与返两条线，即使对噪讯要求条件非常严苛时也是如此，因为无折返线理论上无法传输信号，虽然基于经济性考虑，电路基板上布线数量越少越好，许多情况采用共通线设计方式，共通线最大缺点是抗噪讯特性非常弱，要求高抗噪讯特性设计时，各信号线大多使用两条线。上述共通折返线亦即ground线，事实上它同时也是赋予电路动作基准电位场所，反过来说能够赋予电路动作基准电位场所，就是所谓「ground」。通常相同一组信号线同时兼具信号共通折返线，与赋予电路动作基准电位场所两种功能，不过也因为信号线同时兼具两种功能，反而变成噪讯发生原因之一。信号线在电路图上呈理想性零阻抗(zero impedance)，此时电流若在阻抗内流动话就会产生电压，该电压就是所谓噪讯(noise)。大地(ground)又称为地面(earth)，通常两者经常被混合使用，不过本讲座原则上不使用地面(earth)一词，此外还将大地(ground)与接地两者含义分开使用，它只局限本讲座并非一般性请读者注意。 平衡是强化噪讯时重要性质，传输信号必需有往与返两条信号线，处理信号必需在信号线途径插入电子组件，形成所谓「电子电路」，该电路同样必需设置可以使信号折返原点结构。如图1所示由信号线与电子组件构成电路，它往与返任何定义下都是对等时称为「平衡」。噪讯对策用滤波器噪讯与信号频宽非常接近时，滤波器必需要有敏锐(sharp)特性与极高精度，不过一般噪讯对策用滤波器，却不要求敏锐特性与精确特性值。同样为了提高一般模式消除率，因此要求极高平衡度。