应用可靠性4_EMC应用


第4章电子元器件的电磁兼容应用

主讲:庄奕琪

元器件可靠性应用与电路可靠性设计

基本概念
  干扰来源
  干扰传播路径
  接地
  屏蔽
  滤波
  匹配
  差分

其它参考: 第1章应用可靠性基础   第2章 电子元器件的选用  第3章电子元器件的可靠性运用
 原文附件下载:元器件可靠性应用与电路可靠性设计1-9(庄奕琪)

 


4.1 基本概念 干扰的分类
  电磁骚扰与电磁干扰
  电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance):任何可能引起设备、装置或系统性能降低,或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象
  电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI):电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降
  电磁干扰的传播路径
  传导耦合:通过导电介质把一个电网络上的信号(不期望地)耦合到另一个电网络,低频(<30MHz)条件下显著
  辐射耦合:干扰源通过自由空间把其信号(不期望地)耦合到另一个电网络,高频(>30MHz)条件下显著
flicker  harmonics  overvoltage   phasedelay  backfiring   spike burst peaks

4.1 基本概念形形色色的干扰
4.1 基本概念干扰与噪声
  定义
  干扰(Interference):除了有用信号之外的不期望的扰动
  噪声(Noise):叠加在有用信号之上的随机变化
  区别
  强调无用信号为“噪声”,强调有害作用为“干扰”
  随机涨落为“噪声”,突发脉冲为“干扰”
  来自内部为“噪声”,来自外部为“干扰”
干扰噪声
实例:移动电话产生的电磁波,对接收方来说是信号,对心脏起博器来说就是干扰

4.1 基本概念干扰对电路的影响
  模拟电路
  干扰造成信号失真
  对噪声干扰敏感
  受影响的程度与噪声量成正比
  噪声消失则影响消失
  数字电路
  干扰造成误触发
  对噪声干扰不如模拟电路敏感
  仅当干扰超过某一阈值电平或出现在某些时间段才有影响


4.1 基本概念实例1:干扰引起位错误

4.1 基本概念实例2:干扰对J-K触发器的影响
J-K触发器
数字电路抗干扰能力:非同步逻辑<同步逻辑(电平触发)<同步逻辑(边沿触发)


4.1 基本概念电磁兼容性与信号完整性
  电磁兼容性(ElectroMagneric Compatibility,EMC)
  产品既不对其它系统施放无用的电磁能(不产生干扰),同时也不受来自外部电磁环境的干扰(不受干扰影响)
  抗扰度(Immunity):产品不受干扰影响的能力
  耐受性(Susceptibility): 对噪声的感知能力
  信号完整性(Signal Integrity,SI)
  信号在信号线上的质量
  当在需要的时候,具有所必需达到的电压电平数值,则信号具有良好的完整性
  常见的信号完整性问题有反射、振荡、地弹、串扰等

  A级干扰:设备仍然能在规定的环境中实现正常功能,但性能有所下降(电磁兼容性问题)
  B级干扰:设备出现误动作或丧失局部功能,但设备总体上仍在正常运转,干扰消失后,设备可以自动恢复正常状态,不再出现误动作
或局部功能失常(电磁兼容性问题)
  C级干扰:设备运行停止,需要外部干预(如操作者重新启动)才能重新开始运行(电磁兼容性问题)
  D级干扰:故障现象同上,但已给设备引入不可恢复的潜在损伤,设备的寿命及抗环境应力能力已下降(可靠性问题)
  E级:设备即时永久丧失功能,必须进行维修(可靠性问题)

4.1 基本概念电磁兼容性与可靠性的关系
  干扰三要素
  干扰入侵途径
  电磁兼容设计三大措施
接地、屏蔽、滤波
34% 32% 25% 4% 3% 2%
输入线电源线输出线接地系统空中辐射不明
数据来源:日本电气学会技术报告
4.1 基本概念电磁兼容设计基本要素
干扰源干扰传播路径被干扰对象
市电、音频、无线电台、电视、移动电话、雷电、电磁辐射、火花放电等
4.2 干扰来源来自外部的干扰
4.2 干扰来源外部电磁干扰源
4.2 干扰来源来自内部的干扰
交流电源工频及其谐波干扰
开关电源工作频率及其谐波干扰
数字电路时钟频率及其谐波干扰

4.2 干扰来源纹波干扰的来源示例
市电
开关电源
不良电源
电路之间的串扰

4.2 干扰来源电路寄生参数
理想电路
实际
电路
寄生电阻
寄生电感寄生电容

4.2 干扰来源电场与磁场
  电压加在导体上产生电场,电流流过导体产生磁场
  近场条件下,电场与磁场各自独立作用;远场条件下,电场与磁场共同相互作用

4.2 干扰来源导体长度与信号频率
导体越长,信号频率越高,则辐射作用越强
10

4.3 干扰传播路径电子设备干扰传播:设备内
电缆传导
空间辐射
层间串绕
电磁感应线间串绕
电源侵入

4.3 干扰传播路径电子设备干扰传播:设备间
市电干扰
公共阻抗耦合
机箱辐射
电缆间辐射


4.3 干扰传播路径干扰传播方式
  空间传播
  方式:
  静电感应:近距离,高阻抗,电场耦合
  电磁感应:近距离,低阻抗,磁场耦合
  电磁场辐射:远距离,电磁波辐射
  对策:增距,隔离,屏蔽
  导线传播
  方式:公共阻抗传输,在导线上传播
  对策:强化接地,差分输入,滤波

4.3 干扰传播路径空间传播

4.3 干扰传播路径公共阻抗耦合:来源
输入回路与输出回路存在公共阻抗(多为导线电感所致)通过单点或低阻接地,消除公共阻抗耦合公共阻抗

4.3 干扰传播路径公共阻抗耦合:实例
实例1:放大器的输出电流Iout通过输出与输入的公共阻抗ZCM(多为引线阻抗)反馈到输
入,若为同相,有可能引起振荡
实例2:螺丝钉紧固不充分,其接触电阻成为两个回路的公共阻抗,引起干扰电压

4.3 干扰传播路径导线传播
降低导线传播干扰的途径:插入滤波器,采用差动输入消除共模噪声

4.3 干扰传播路径实例:差模干扰和共模干扰
←测试装置
↓测试结果


电感耦合:磁场耦合,有电流变化,对低阻抗电路影响大
电容耦合:电场耦合,有电压变化,对高阻抗电路影响大
4.3 干扰传播路径电容与电感耦合
4.3 干扰传播路径互电容及互电感与距离的关系
距离(D)越近,互电容(C)和互电感(M)越大


4.3 干扰传播路径串扰:现象
  串扰(Crosstalk):两条导线间距很近时,一条线上的脉冲电压通过寄生电容耦合(或电感耦合,但在目前的工艺中不重要)在另一条线上引起寄生信号。
  串扰的大小取决于线间耦合电容的大小(Cc)以及线间电压差随时间的变化速率(dV12/dt)。

4.3 干扰传播路径串扰:对数字电路的影响


  尽量减少信号源阻抗和负载阻抗,因为对于给定的线间耦合量,较低的阻抗需要更大的电容
  对于单股电缆,尽量减少电缆的长度;对于多股电缆,选用单位长度上芯-芯间电容较小的电缆;对于扁平电缆,可在两个信号线之间加一条接地的屏蔽线,但会增加电容负载
  在时序允许的前提下,尽量加大信号的上升(下降)时间,但会使开关功耗加大
  减少信号电路的带宽到数据速率或者系统频率响应所需要的最小值  相邻(同层,异层)导线尽量不要平行,相邻层尽量垂直走线,平行走线尽量远离
  尽量避免节点浮空
  对串扰敏感的节点(低摆幅、浮空)应尽量远离全摆幅信号线
4.3 干扰传播路径串扰:抑制途径

4.4 接地接地的目的
  提供参考电位
  使整个电路系统的所有单元具有统一的参考零电位
  保证电路系统的稳定工作
  防止(电磁、静电、浪涌)干扰
  内部电荷可通过本机地释放到大地
  外部干扰因接地机壳的屏蔽作用而不能侵入
  保证安全
  发生雷击等强电磁冲击时,可避免电子设备被毁坏
  工频交流电源因绝缘不良等原因直接与机壳相通时,可避免操作人员发生触电事故


4.4 接地“地”的类型:分类
  大地:地球,最大的良导体,可有效地吸收和发散电流
  系统地:信号回路的电位基准点,亦称工作地、电源地
  模拟地:连接模拟元器件接地引出端形成的地线
  数字地:连接数字元器件接地引出端形成的地线
  保护地:连接保护元器件接地引出端形成的地线
  屏蔽地:连接屏蔽体接地端形成的地线
  机壳地:连接设备的机壳
  防雷地:为防雷击而在建筑物上安装的连接各种接闪器(避雷器)至接地网的地线
  安全地:为保证人身和设备的安全而接的地线
GB4026-83中规定的接地符号


4.4 接地“地”的类型:实例

4.4 接地浮动接地
  信号地线在电气上与参考地及其它导体相绝缘
  无法起到干扰旁路的作用
设备外壳

4.4 接地单点接地:串联型
  地线公共阻抗干扰较大
  可减少地线电感引起的高频串扰
  主要用于机框内各单板参考地到汇流条的连接各支路接地电位差别较大,且与其它支路电流及接地电位有关


4.4 接地单点接地:并联型
各支路接地电位差别较小,且只与本支路电流有关
  可避免地线公共阻抗引起的干扰
  接地线往往较长,易引发高频串扰
  主要用于机框内各种汇流条的汇接

4.4 接地单点接地:用途
串联单点接地并联单点接地
单点接地适用于低频电路(互连线的物理长度<<传输信号的波长)的接地


4.4 接地棕榈树式单点接地:形式
相当于多级并联单点接地合理分组

4.4 接地棕榈树式单点接地:实例
数控机床交流伺服驱动系统的地线结构
  信号地线
  模拟速度指令信号
  仪表输出模拟信号
  交流伺服电机编码器指令信号
  电源地线
  24VDC电源,供给开关量电路
  12VDC电源,供给RS-232通信口
  金属件地线
  外部送入的动力电源零线
  动力变压器
  机箱外壳
  噪声地线
  交流伺服电机

4.4 接地多点接地
  所有单元就近接地,使接地线尽量短
  可有效减少地线的寄生电感和分布电容的不良影响
  适合用于高频及超高频信号电路的接地多点接地适用于高频电路(互连线的物理长度~传输信号的波长)的接地

  低频:f<1MHz(或L>0.05λ)
  单点接地(复杂系统树状接地)
  高频:f>10MHz (或L<0.15λ)
  多点接地(复杂系统网状接地)
  中频:f=1~10MHz (或L=0.05~0.15λ)
  短线多点接地,长线一点接地
4.4 接地接地方式:与频率的关系
4.4 接地混合接地: 形式1
低频单点接地,高频多点接地(将设备内部产生的干扰就近旁路入地)

4.4 接地混合接地: 形式2
低频多点接地,高频单点接地(避免来自地线的高频干扰进入设备)

数字电路多点接地,模拟电路单点接地,整个设备单点接地
4.4 接地混合接地:形式3

4.4 接地数字部分与机电部分隔离
采用独立的接地点(较好)
采用独立的电源(最好)

4.4 接地小信号地线与大功率地线的隔离

4.4 接地零线与地线的不同
地线接大地,对地电位应恒为0;零线是交流供电的零电位参考点,对地电位不一定为0不能将零线当地线用
二相供电三相供电


4.4 接地机架式系统接地:规则
  模拟地、数字地、电源地、保护地通过汇流条在机架汇接点单点汇接
  汇接点和机架接地点尽可能地近,后者应以最短的扁平电缆接到大地

4.4 接地机架式系统接地:实例2

4.4 接地电缆屏蔽层接地:一般规则
  屏蔽层一定要接地:屏蔽层浮空会形成比没有屏蔽层更严重的干扰
  长线两端接地、短线单端接地:线长<λ/4(λ是通过线的信号的波长)时,单点接地(单端接地);线长>λ/4时,多点接地(至少两端接地,最好每隔0.05~0.1λ有一个接地点)
  低频单端接地、高频两端接地:高频还是低频的判断标准同上
  单端接地位置的确定:在信号电平低的一端接地;在对地电容大的一端接地;在信号电缆数量最多的控制装置一端接地
  双层屏蔽电缆的接地方法:原则上内屏蔽层于信号源端接地,外屏蔽层于负载端接地

4.4 接地电缆屏蔽层接地:放大器接机壳地情形
信号源不接机壳地,放大器接机壳地
屏蔽层在放大器端和放大器地一起接机壳地,屏蔽效果最好
屏蔽层接信号源地,信号源地与放大器地之间存在公共阻抗
屏蔽层在信号源端接机壳地,信号源地与机壳地之间存在分布电容Co
屏蔽层在放大器端单独接机壳地,放大器地与机壳地之间存在电位差
机壳地
放大器地
信号源地

信号源接机壳地,放大器不接机壳地
屏蔽层在信号源端和信号源地一起接机壳地,屏蔽效果最好
屏蔽层接放大器地,放大器地与信号源地之间存在公共阻抗
屏蔽层在放大器端接机壳地,放大器地与机壳地之间存在分布电容
屏蔽层在信号源端单独接机壳地,信号源地与机壳地之间存在电位差

4.4 接地电缆屏蔽层接地:信号源接机壳地情形

4.4 接地电缆屏蔽层接地:放大器&信号源均接机壳地
信号源和放大器均接机壳地单芯屏蔽线(如同轴电缆):
较好,短路了两个接地点之间的共模干扰ucm
双芯屏蔽线:较差,屏蔽层与接地芯线形成地线环路,噪声
干扰的程度与两个接地点之间的电位差大小有关

4.4 接地电缆屏蔽层接地:优选方案
放大器端接地
信号源端接地
放大器与信号源两端接地
双绞线同轴电缆


4.4 接地放大器接地:屏蔽罩
浮地:放大器输入端、公共端、输出端对屏蔽罩的分布电容C1s、C2s、C3s构成输出到输入的反馈网络,最差方式输出端接地:C2s被短路,但输出信号仍会通过C3s反馈到输入端,较好方式
输入、输出端同时接地:接地形成环路,存在公共接地阻抗和地环路干扰,较差方式输入端接地:输出信号无法反馈到输入,且不存在环路,最佳方式
4.4 接地放大器接地:多级放大器
较差:功率放大器通过地线公共阻抗对前置放大器形成干扰
较好:前置放大器、功率放大器、传输电缆屏蔽层在输入端单点接地

4.4 接地整流电源储能电容的接地
错误正确
通过电容的5A 纹波电流IR(可能是稳态直流供电电流的5倍)通过10mΩ的地线电
阻Rg,使地线A和地线B的纹波电压差(共模噪声)达到50mV
通过单点接地,可解决上述问题检测方法:用示波器观察输出纹波,若呈现脉冲状,则为地线公共阻抗问题;若呈现锯齿状,则为纹
波滤除未净问题。
4.4 接地元器件的接地
  IC芯片(如ADC/DAC)既有模拟地又有数字地时,其数字地引脚应直接连到模拟地引脚,再接至PCB的模拟地母线上
  IC芯片如有多个接地引脚,应尽量直接相连后再单点连接到PCB的相应地线上
  以下装置应接到静电保护地或工作地:
  屏蔽装置(如变压器静电屏蔽层、屏蔽板和屏蔽盒)
  复位按钮、拨码开关、接插件的金属外壳
  雷击浪涌过压保护器件的接地端
  箝位二极管的接地端
  ESD防护元件的接地端


4.5 屏蔽屏蔽的作用
  将电力线或磁力线限定在某一空间范围,针对易产生干扰的对象
  阻止电力线或磁力线进入某个空间区域,针对易被干扰的对象

  电场屏蔽:切断电场耦合,低频,近场,采用高电导率屏蔽材料
  磁场屏蔽:切断磁场耦合,低频,近场,采用高磁导率屏蔽材料
  电磁屏蔽:切断电磁耦合,高频,远场,采用高电导率和高磁导率屏蔽材料
4.5 屏蔽屏蔽的分类

4.5 屏蔽电场屏蔽
  适合抑制干扰电压与电场
  屏蔽给干扰造成反射损失,反射损失随着频率的增加而减少
  屏蔽效果与屏蔽体的厚度基本无关
  屏蔽体必须接地
  屏蔽体越封闭,屏蔽效果越好
  屏蔽体的表面电导率越高,屏蔽效果越好

4.5 屏蔽磁场屏蔽
  适合抑制干扰电流与磁场
  屏蔽给干扰造成吸收损失,吸收损失随着频率的增加而增加
  屏蔽体越厚,屏蔽效果越好(吸收损耗与屏蔽体的厚度成正比)
  屏蔽体无需接地
  屏蔽体的磁导率越高,屏蔽效果越好
  屏蔽体开小孔,有利于磁屏蔽,不利于电屏蔽


4.5 屏蔽电磁屏蔽
电磁屏蔽效率S = A+ R + M[dB]
吸收损耗A 反射损耗R 屏蔽体内的反射损耗M
4.5 屏蔽屏蔽材料的选择
镍铁铜高磁导合金0.03 80000
银1.064 1
不锈钢0.02 200
冷轧钢0.17 180
坡莫合金0.03 80000
热轧硅钢0.0384 1500
纯铁0.17 5000
黄铜(含34%锌) 0.35 1
铝0.61 1
铜1 1
相对磁导率μr 相对电导率σr 金属
静电屏蔽
效果最好
磁屏蔽效
果最好
电磁屏蔽
效果最好
屏蔽体形状的影响:球形>圆柱形>钝圆角长方体(尽量避免尖棱和锐角)


4.5 屏蔽电场屏蔽效果与材料及频率的关系
电场屏蔽效果:高导电率材料>低导电率材料,铜>铝>钢,低频>高频

4.5 屏蔽磁场屏蔽效果与材料及频率的关系
高电导率材料的磁场屏蔽效果:
钢>铜,3.2mm厚>0.5mm厚,高频>低频
高磁导率材料的磁场屏蔽效果:
坡莫合金>μ-金属>镍钢>冷轧硅钢,低频>高频


4.5 屏蔽设备底板材料的选择
  铝板
  重量轻,强度较高,导电率高,成本低,应用最为广泛
  表面易氧化,难以牢固焊接
  镀镉或锌的钢板
  磁屏蔽效果好,无表面氧化问题,成本低
  电导率较低(大约是铝的1/3)
  铸造的锌板
  重量轻,强度高,容易加工出复杂的形状
  电导率较低(大约是铜的28%)
  镀银的铜板
  电导率高,焊接容易,表面即使氧化也会导电
  成本较高,适合射频电路

4.5 屏蔽屏蔽体开口的影响
屏蔽体无开口,感应电流均匀流动大圆孔迫使电流迂回流动并由此产生泄漏细窄缝迫使电流迂回流动并由此产生泄漏,其宽度与大圆孔相同,但面积远小于
大圆孔,产生的泄漏效果确几乎相同多个小圆孔的总面积与大圆孔相同,但泄漏却远小于大圆孔。孔径越小,间距越大,则泄漏越小。


4.5 屏蔽屏蔽体开口长度的影响
4.5 屏蔽屏蔽体开口数量的影响
n个尺寸相同、间距相同的开口引起的屏蔽效果下降量S = 20log n  屏蔽效果的好坏,不取决于孔的总面积而而取决于最大孔径的总长度  100个4mm孔
的网,其屏蔽效率比单个4mm孔下降20dB

4.5 屏蔽屏蔽体缝隙的影响
  缝隙相当于天线,泄漏(发射)量主要取决于缝隙的长度(即最大线性尺寸),而与其宽度无关(即与面积无关)
  如板上不得不有缝隙,最好能采用许多个等效的小孔来代替缝隙
  当缝隙长度> λ/100时,将产生明显的泄漏;当缝隙长度= λ/2时,将产生最大的泄漏。因此,一般要求缝长或孔径小于λ/10~λ/100

4.5 屏蔽孔和缝隙对屏蔽效果的影响对比
辐射电磁场测量结果(f=533MHz, λ=0.54m)
发射电磁场测量结果(f=533MHz, λ=0.54m)

4.5 屏蔽电缆屏蔽及接地的作用
干扰源为交流
50Hz感应噪声
屏蔽→差模干扰
↓↓,共模干扰↓
屏蔽&接地→差
模干扰↓↓,共
模干扰↓↓

4.5 屏蔽屏蔽板的作用
  效果
  隔离前:来自存储板的噪声使模拟板上的ADC产生3~4位的数据变动
  隔离后:ADC的数据变动被控制到1LSB的范围内
  要点
  金属板越靠近存储板越有效
  不必接地,以防止接地噪声的影响


4.5 屏蔽放大器接屏蔽罩的效果
未接屏蔽罩:地线电位差所产生的共模电压uG通过两个阻抗不同的回路形成的寄生电流I1和I2,在放大器的输入端形成了电位差接屏蔽罩:使屏蔽罩的电位与A点相同,I1和I2不能产生,从而消
除了放大器输入端的干扰电压
4.5 屏蔽有源屏蔽
基于电压跟随器实现:使屏蔽体B与传输线A具有同等的电位,二者间无空间电力线,从而噪声源C不会对A形成干扰。要求运放
的输入阻抗高,相移小。
基于反相放大器实现:运放的同相输入端和反相输入端近似等电位,故屏蔽体与传输线具有近似相同的电位,二者间无空间电力线。


4.6 滤波常用滤波电路
负载电流较小且变化不大,或源与负载阻抗较高的场合大负载电流时需要大容量的电容小电流输出时滤波效果好,实现体
积小
电容式滤波负载电流较大,或源与负载阻抗较低的场合结构笨重,易引起电磁干扰大电流负载下滤波作用明显,对电路的冲击电流小,带负载能力强电感式滤波滤波器类型优点缺点适用范围TT型型多级倒L型并联谐振型
倒L型单电感型单电容型L型π型

4.6 滤波LC滤波与RC滤波
  LC滤波
  无功耗
  需要电感,对IC内部不可用
  高通,滤除低频噪声效果较差
  常用于数字电路
  RC滤波
  无需电感
  低通,滤出低频噪声效果较好
  有电阻引入的附加功耗
  常用于模拟电路

4.6 滤波针对干扰频率设计滤波器
抑制高频干扰
抑制低频干扰
抑制高、低频
干扰

4.6 滤波差模滤波与共模滤波1
差模滤波:相当于低通滤波器
共模滤波:对差模干扰不起作用

4.6 滤波差模滤波与共模滤波2

  旁路电容与去耦电容成对使用
  旁路电容(提供储能及滤除低频干扰)
  钽电解电容优于铝电解电容,前者价格昂贵,后者分布电感大
  电容量10~470uF,取决于PCB板的瞬态电流需求。若有多个IC、高速开关电路、具有长引线的电源,则应取大电容
  去耦电容(滤除高频干扰)
  电容量=(1/100~1/1000)旁路电容,工作频率越高,旁路电容越小  两个去耦电容并联效果更好,它们的容量应相差2个数量级
4.6 滤波直流电源滤波器

4.6 滤波多级放大器的去耦

4.6 滤波降低时钟干扰的扩谱时钟技术


不同性质的电路采用不同的供电电源、不同的滤波器、不同的地线
4.6 滤波不同类型电路的对策

4.6 滤波综合运用防范措施
吸收浪涌
滤波
隔离
内屏蔽
外屏蔽
接地


  线的传输延迟时间Tpd≥信号脉冲转换时间Ts(长线、高频)
  信号源阻抗、传输线阻抗、终端阻抗不匹配时更为显著
4.7 匹配反射形成的原因
反射导致传输线输入和输出信号波形畸变

4.7 匹配反射造成的后果
  信号波形产生畸变
  出现上冲、下冲、台阶、缺口等复杂波形  引发误操作或使噪声容限下降
4.7 匹配什么时候需考虑反射的影响?
  一条电缆的长度为所传输信号最高频率的波长的1/10时
  电路脉冲的上升时间小于沿电缆传输时间的三倍时
  实例:上升时间为10ns沿同轴电缆传输,则其临界长度为2/3m

  尽量缩短布线长度
  尽量选用低速芯片
  实现传输线阻抗匹配(终端技术)
4.7 匹配抑制反射的方法
传输线
终端阻抗
信号源阻抗
输入信号线特征阻抗


4.7 匹配不同终端时传输线的特性
4.7 匹配无源匹配:电阻匹配并联匹配:负载阻抗匹配,引入附加功耗串联匹配:源阻抗匹配,影响噪声容限和速度
串并联匹配:负载与源阻抗同时匹配,上述问题兼而有之

4.7 匹配无源匹配:阻容、二极管
阻容匹配:无静态功耗,对速度有一定影响
戴维南匹配:用于减少并联匹配的功耗
二极管匹配:适合多种特性阻抗

差动输出/输入驱动器
差动输出/输入驱动器+匹配电阻
施密特触发器+RC滤波器
4.7 匹配有源匹配

连线允许长度与电路结构的关系
4.7 匹配连线长度限制

4.8 差分差模干扰与共模干扰
  差模干扰:出现在电路的一个输入端和另一个输入端之间的干扰
  共模干扰:出现在电路的任一个输入端与公共参考电位之间的干扰
无干扰的直流电平存在共模干扰情形存在差模干扰情形同时存在共模与差模干扰情形

4.8 差分差模干扰的等效电路
等效噪声电压源及阻抗

4.8 差分差模干扰的来源
两个回路有交链面积时感应电动势产生的干扰相互靠近的两个回路中,回路中的交变电流通过耦合电感形成干扰
两个回路共用电流通路时公共阻抗形成的的干扰电路自身的固有噪声形成的干扰
4.8 差分差动输入消除共模干扰
单端输入:输入端的共模干扰Vcm经放大传输到输出端差分输入:输入端的共模干扰Vcm被抵消,不能传输到
输出端


4.8 差分实例
共模噪声(50V/div,5ms/div) 差模波形(50V/div,5ms/div)

4.8 差分对模拟电路的保护
滤波 反馈 差分 去耦 旁路 屏蔽

给TA打赏
共{{data.count}}人
人已打赏
可靠性动态

航天元器件有效贮存期和超期复验要求QJ2227A

2013-11-1 14:46:48

可靠性动态

系统可靠性工程基础

2013-11-19 17:37:33

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索