EMC噪聲的本質
發布時間:2024-05-09 責任編輯:lina
【導讀】頻譜是將電磁波分解為正弦波分量,並按波長順序排列的波譜,就是將具有複雜組成的東西分解(頻譜分析儀)為單純成分,並把這些成分按其特征量的大小依序排列(部分不計),橫軸作為頻率,縱軸作為功率或電壓。
頻譜的含義
頻譜是將電磁波分解為正弦波分量,並按波長順序排列的波譜,就是將具有複雜組成的東西分解(頻譜分析儀)為單純成分,並把這些成分按其特征量的大小依序排列(部分不計),橫軸作為頻率,縱軸作為功率或電壓。

從圖1-1可以看到,數字波形是由多種頻率疊加而形成的,示波器和頻譜儀分別從兩個視角獲得一個數字波形的不同信息,示波器獲得bit信息,頻譜儀獲得頻譜信息或者能量信息。
在圖1-2表示開關信號的脈衝波形中,包括tw(脈衝寬度)和ts(上升/下降時間)。
圖1-3是基於傅裏葉變換的理論上的脈衝波形頻譜,這是一個連續化頻譜,振幅隨著頻率的升高而衰減,衰減斜率隨著tw和ts而變化。藍色線表示脈衝的ts變慢後的頻譜變化,斜率變為-40dB/dec 時的
頻率降低(向左偏移),最終結果是其後的振幅減少,即當ts延遲時頻譜的振幅衰減,頻譜下降。
影響頻譜的因素
最下麵的圖是振幅為
的對數曲線圖,
是基於以1
電壓為基準的電壓比的dB 值(1=0dB
)。
圖1-4:初始波形

圖1-5是將頻率提高到2MHz時的頻譜,從頻率--振幅(
)關係圖可以明確看出,當基波頻率增高時,整個頻譜會向右(頻率高的一側)偏移。

圖1-8:僅將tr(上升時間)減慢
小結:
高頻化--->頻譜整體增加
上升/下降速度減緩--->低頻段衰減-40dB/dec
Duty變更--->發生偶數次高次諧波,但對頻譜的峰值無影響,基波下降
僅上升速度減緩--->上升成分在低頻段衰減
頻率越低--->上升/下降越慢,頻譜越低
EMC概念定義
EMC(Electromagnetic Compatibility),電磁兼容性,即不對其它設備產生電磁幹擾,並且受到來自其它設備的電磁幹擾時,係統運行不受影響,仍保持原有的性能。EMI(Electromagnetic Interference),電磁幹擾,由於IC工作產生噪聲EMI,給周邊IC和係統帶來幹擾或者幹擾性的電磁波,所以需要設計不產生EMI的電路。 EMS(Electromagnetic Susceptibility),電磁幹擾敏感度或電磁敏感性,即使受到EMI影響也不會造成幹擾的能力與耐受性,需要設計能承受EMI的可靠性電路。測試領域裏麵EMI分為兩種,傳導噪聲(Conducted Emission)和輻射噪聲(Radiated Emission)。 傳導噪聲是指經由線體或PCB板布線傳導的噪聲,輻射噪聲是指排放(輻射)到環境中的噪聲。對於這些噪聲,EMS中分別都有耐受性要求,稱為傳導抵抗力(Conducted immunity)和輻射抵抗力(Radiated immunity)它們的關係如下:
圖1-9:EMC分支
輻射機理



圖1-12:位移電流概念

對於輻射值的標準,各個領域,各個國家依據的標準都不一樣,世界通用標準是CISPR,而日本:VCCI Class、美國:FCC、歐洲:EN,還有就是把CISPR作為基準來自定義設定規定值,各個標準依據電子產品的不同細分為各種子標準。 文章來源:EDN電子技術設計
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