經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：信號(hào)完整性對(duì)EMC的影響

1前言
隨著電路速度的增加，信號(hào)完整性在電子設(shè)計(jì)中變得更加重要。更快的數(shù)據(jù)速率和更短的上升/下降時(shí)間使信號(hào)完整性更具挑戰(zhàn)性。信號(hào)的失真和降級(jí)會(huì)對(duì)電磁兼容性產(chǎn)生不利影響。隨著信號(hào)完整性降低，電路輻射和電路抗擾性都可能會(huì)增加。

2如何導(dǎo)致EMI
有關(guān)信號(hào)完整性（SI）的論文經(jīng)常提到信號(hào)完整性會(huì)導(dǎo)致電磁干擾（EMI），但論文里很少提到原因。使用EMI 分析軟件，可以很容易地看到SI和EMI之間的聯(lián)系。下面提供了一個(gè)具體的例子，說(shuō)明如何改變一個(gè)信號(hào)特性從而影響電纜輻射，這是許多系統(tǒng)的關(guān)鍵emc特性。

3信號(hào)完整性不是EMC
在我們進(jìn)入示例之前，重要的是要對(duì)信號(hào)完整性（SI）和電磁兼容性（EMC）做出區(qū)分。SI和EMC是兩個(gè)完全不同的學(xué)科，SI和EMC之間存在重疊的相互作用，但每個(gè)都有自己的特色。

4SI和EMC的差異
SI關(guān)注數(shù)字電路的模擬特性，EMC關(guān)注的是確保電路操作不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的干擾，并且電路不易受到干擾。SI基本上是一個(gè)時(shí)域范圍，而EMC主要是頻域范圍。

5SI影響EMC
信號(hào)完整性差會(huì)從電路走線和信號(hào)線產(chǎn)生更大的輻射。以下示例說(shuō)明了SI影響EMC的一種方式。這個(gè)示例對(duì)比了兩個(gè)平衡差分LVDS信號(hào)產(chǎn)生的電纜輻射。首先，LVDS信號(hào)的偏移為零，然后將它的偏移改為200ps。該示例使用標(biāo)準(zhǔn)輻射發(fā)射測(cè)試設(shè)備，測(cè)試10MHz至2GHz內(nèi)LVDS發(fā)射的輻射。

下圖顯示了信號(hào)偏移對(duì)該電路輻射發(fā)射的影響。電纜輻射由紅褐色線表示，藍(lán)綠色線是標(biāo)準(zhǔn)限值。



首先，針對(duì)電路沒(méi)有信號(hào)偏移的情況測(cè)量輻射發(fā)射，此時(shí)正負(fù)驅(qū)動(dòng)器輸出同時(shí)轉(zhuǎn)換，上升和下降時(shí)間完全匹配。然后，當(dāng)電路僅有200皮秒的信號(hào)偏移時(shí)，測(cè)量輻射發(fā)射，偏斜引入了大約70 mV的共模電壓，每次電路改變狀態(tài)時(shí)都會(huì)非常短暫地發(fā)出脈沖。雖然兩項(xiàng)分析均顯示輻射發(fā)射低于限值，但請(qǐng)注意信號(hào)偏移會(huì)導(dǎo)致電纜輻射在90 MHz時(shí)跳躍55 dB。當(dāng)存在來(lái)自系統(tǒng)中其他電路的共模噪聲的累加效應(yīng)時(shí)，輻射發(fā)射可能容易超過(guò)限值，導(dǎo)致EMI測(cè)試失敗。

6小結(jié)
信號(hào)偏移會(huì)對(duì)電纜輻射產(chǎn)生巨大影響，因?yàn)樗鼤?huì)在信號(hào)線上產(chǎn)生共模電壓。信號(hào)偏移只是信號(hào)完整性的一部分，其他SI屬性（例如阻抗不匹配，串?dāng)_，回波損耗和傳播延遲）也會(huì)影響EMC。雖然SI與EMC不同，但SI會(huì)影響EMC。當(dāng)然，EMC也會(huì)影響SI，比如EMC中常用的濾波手段，對(duì)SI影響是很大的，所以我們需要在SI和EMC中取一個(gè)平衡，在確保產(chǎn)品SI沒(méi)問(wèn)題的情況下，將EMC做好�！�——— / END / ————

溫馨提示
如果你喜歡本文，請(qǐng)分享到朋友圈，想要獲得更多信息，請(qǐng)關(guān)注我。

▼更多精彩推薦，請(qǐng)關(guān)注我們▼

韜略科技



本條內(nèi)容來(lái)自微信公眾號(hào)“韜略科技EMC”，由“蒲菠老師”選編。如有任何反饋，請(qǐng)留言給我們。

關(guān)注電磁兼容（EMC）微信公眾號(hào)，接收電磁兼容相關(guān)內(nèi)容，微信里搜索公眾號(hào)“EMC_EMI”或者掃描下方左側(cè)二維碼即可；
加入電磁兼容（EMC）微信群，與國(guó)內(nèi)外數(shù)百EMC同行實(shí)時(shí)技術(shù)交流討論，添加微信號(hào)“yzg3369”為好友或者掃描下方中間二維碼，注明“EMC”即可邀您加入；
加入電磁兼容（EMC）QQ群，與國(guó)內(nèi)外數(shù)千EMC同行實(shí)時(shí)技術(shù)交流討論，添加QQ號(hào)“34013334”或者掃描下方右側(cè)二維碼，注明“EMC”即可邀您加入。

公眾號(hào)

微信

QQ

原創(chuàng)技術(shù)文章投稿或者推薦轉(zhuǎn)載技術(shù)文章找呂工（微信:mythball），下方左側(cè)二維碼；培訓(xùn)代理招生、互相宣傳合作、宣傳業(yè)務(wù)等找王工（微信:wangshaoqi96），下方右側(cè)二維碼。

呂工

王工

電磁環(huán)境效應(yīng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟媒體矩陣：