什么是EMI控制技術(shù)？與ic芯片有什么關(guān)系？由12多年專業(yè)從事原廠原裝進口芯片及電子元器件一站式配套服務(wù)的穎展電子為大家解說。

首先說下EMI的來源：

數(shù)字ic芯片從邏輯高到邏輯低之間轉(zhuǎn)換或者從邏輯低到邏輯高之間轉(zhuǎn)換過程中，輸出端產(chǎn)生的方波信號頻率并不是導(dǎo)致EMI的唯一頻率成分。該方波中包含頻率范圍寬廣的正弦諧波分量，這些正弦諧波分量構(gòu)成工程師所關(guān)心的EMI頻率成分。最高EMI頻率也稱為EMI發(fā)射帶寬，它是信號上升時間而不是信號頻率的函數(shù)。計算EMI發(fā)射帶寬的公式為：

F=0.35/Tr，其中：F是頻率，單位是GHz；Tr是單位為ns(納秒)的信號上升時間或者下降時間。

從上述公式中不難看出，如果電路的開關(guān)頻率為50MHz，而采用的集成電路芯片的上升時間是1ns，那么該電路的最高EMI發(fā)射頻率將達350MHz，遠遠大于該電路的開關(guān)頻率。而如果IC的上升時間為500ps，那么該電路的最高EMI發(fā)射頻率將高達700MHz。眾所周知，電路中的每一個電壓值都對應(yīng)一定的電流，同樣每一個電流都存在對應(yīng)的電壓。

當IC芯片的輸出在邏輯高到邏輯低或者邏輯低到邏輯高之間變換時，這些信號電壓和信號電流就會產(chǎn)生電場和磁場，而這些電場和磁場的最高頻率就是發(fā)射帶寬。電場和磁場的強度以及對外輻射的百分比，不僅是信號上升時間的函數(shù)，同時也取決于對信號源到負載點之間信號通道上電容和電感的控制的好壞，在此，信號源位于PCB板的IC芯片內(nèi)部，而負載位于其它的IC內(nèi)部，這些IC可能在PCB上，也可能不在該PCB上。為了有效地控制EMI，不僅需要關(guān)注IC芯片自身的電容和電感，同樣需要重視PCB上存在的電容和電感。

隨著IC芯片件集成度的提高、設(shè)備的微型化和運作速度越來越快,EMI技術(shù)在電子產(chǎn)品中引發(fā)的問題也越來越多。以EMC/EMI設(shè)計在系統(tǒng)設(shè)備上為例,要先在PCB設(shè)計階段開始著手,目的在于使電磁兼容最高效，最低成本地實施在系統(tǒng)設(shè)備上。

EMI產(chǎn)生及抑制原理

1.EMI是由電磁干擾源經(jīng)耦合路徑將能量傳遞給敏感系統(tǒng)產(chǎn)生。由公共地線OR導(dǎo)線傳導(dǎo)、通過空間輻射或通過近場耦合三種基本形式。

2.EMI的危害表現(xiàn)為降低傳輸信號質(zhì)量，使電路或設(shè)備受到干擾或破壞，降低電廠兼容標準。

因此在EMI控制技術(shù)中，ic芯片的EMI設(shè)計原則如下：

●在EMC/EMI技術(shù)規(guī)范內(nèi),將指標分解到單板電路,分級控制。

●為使電路有平坦的頻響，保證電路正常、穩(wěn)定工作控制好EMI的三要素即：干擾源、能量耦合途徑和敏感系統(tǒng).

●著重EMC/EMI設(shè)計，從設(shè)備前端設(shè)計入手,并降低設(shè)計成本。

目前系統(tǒng)級EMI控制技術(shù)有：

1. 把電路在一個Faraday盒中封閉(注意封裝的密封)來實現(xiàn)EMI屏蔽；

2. 在電路板或者系統(tǒng)的I/O端口上采取濾波和衰減技術(shù)來實現(xiàn)EMI控制；

3. 實現(xiàn)電路的電磁兼容最高效在EMC/EMI設(shè)計技術(shù)嚴格控制PCB走線和電路板層(自屏蔽)的電容和電感，從而改善EMI性能。

EMI控制技術(shù)，一般來說，越接近EMI源，實現(xiàn)EMI控制所需的成本就越小。PCB上的集成電路芯片是EMI最主要的能量來源，因此如果能夠深入了解ic芯片內(nèi)部

特征，可以簡化PCB和系統(tǒng)級設(shè)計中的EMI控制。

EMI控制技術(shù)與ic芯片的關(guān)系：

PCB板級和系統(tǒng)級的設(shè)計工程師通常認為，它們能夠接觸到的EMI來源就是PCB。顯然，在PCB設(shè)計層面，確實可以做很多的工作來改善EMI。然而在考慮EMI控制時，設(shè)計工程師首先應(yīng)該考慮IC芯片的選擇，優(yōu)先考了國內(nèi)ic芯片質(zhì)量比較高的品牌或進口原裝IC。集成電路的某些特征如封裝類型、偏置電壓和芯片的工藝技術(shù)(例如CMOS、ECL、TTL)等都對電磁干擾有很大的影響。后續(xù)穎展電子將繼續(xù)和大家探討IC芯片對EMI控制技術(shù)的關(guān)系和影響。