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产生EMI干扰的常见原因分析

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可以说电磁干扰已经成为我们现代化生活的一部分。有意和无意的EMI辐射源的大量产生会对电路造成严重的破坏。这些辐射源的信号并非一定会污染电路,但我们的目的就是要让低噪声系统远离这些危害。我们可以设想,一名医生使用一台心电图诊断设备,想要准确地对心脏进行诊断。在知道这是一台高精密的测量设备后,我们便不会担心讨厌的噪声会出现在诊断结果中。这是一种低频测量,电子设备不会超过1MHz。但是,如果使用的是一台EMI设计糟糕的ECG设备,而这时医生又在检查期间使用手机接电话,那么就有理由担心诊断结果了。请参见下图。


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1.5英尺以外的发射器(f=470MHz,P=0.5W)开启和关闭时ECG诊断设备的心脏检查结果

图中,系统的心脏输入信号约为0.25 mVp-p。这种小信号要求有6000 V/V左右的测量放大器增益。幸运的是,图1所示情况并不代表医用ECG测量设备的实际性能。不要掉入这种EMI陷阱。小心谨慎地构建电路板,并使用一些抗EMI的组件,它与模拟或者数字电路的带宽无关。当应用电路附近存在某个EMI源时,该辐射源可能会也可能不会对它产生影响。

使用这种低频电路板时,来自手机的辐射噪声是如何进入到测量结果的呢?让我们来回顾和研究整个EMI图。在EMI方面,共有三个因素起作用:辐射源、辐射信号传播的耦合通路以及辐射受体。本例中的辐射源是显而易见的。但是,EMI信号源可能通过空中无线传播,也可能通过PCB传导,并且辐射源不明。

EMI(也称作射频干扰,RFI)通过直接传导或者各种场传播,对受体形成包围之势。这些场直接耦合进入电路连接线和PCB线路中,转换成传导型RFI。在两个电荷之间形成力需要三个条件:电、磁和电磁场(辐射)。电场(伏特/距离)描述两个物理点之间不均匀电荷分布所形成的力。为了平衡这种电荷分布,电荷之间形成了力。移动的电荷或者电流形成磁场,它对其周围所有其它电荷施加力。这种场(或者力)随距离增加而迅速减小。请注意,电场和磁场相互关联,一个改变,另一个也同时改变。

最后电子的加速度形成电磁场,这种电磁场是产生EMI传播最为常见的原因。

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