工程師告知:克服係統設計中的無線電幹擾問題
發布時間:2014-09-16 責任編輯:sherryyu
【導讀】電子工程師常常希望能有一種可解決所有無線電幹擾(RS)或射頻抗擾問題的方法。然而,由於這些現象都受到物理定律的限製,因此,要征服RS問題並非那麼容易。本文將為大家詳細講解。
以慣用詞彙來說,電磁場是無線電訊號。電磁幹擾(EMI)和射頻幹擾(RFI)是相關聯的;事實上,EMI和RFI兩個名詞也經常互換使用。
除少數例外,RS主要是用於射頻晶片的係統規格。在多數係統中,許多這類電路是透過機殼(遮罩)、電源去耦網路、電力線濾波器和隔離電路與外部世界隔離。但仍有兩種情況例外:直接連接到天線的射頻設備;其它連接到係統輸入和輸出埠的設備。
從係統角度來看,為保護內部係統元件免受EMI或RFI幹擾而增加設計複雜性,並不是經濟的方法。
工程師可在兩個地方實施靜電放電保護。一種是在IC處理和封裝過程中實施內部ESD保護;另一種則是在輸入/輸出埠進行係統級ESD保護。後者性能更強,但這種保護須採用分離式元件。
係統與外界連接的部位,是RS最嚴重的地方。最典型的例子,是當交流電進入係統內部、以及當訊號進入諸如電視天線、衛星天線或乙太網路電纜時。
輻射訊號一直存在於係統外殼的一側。目前,許多電子產品在設計時,考量到成本、外形以及防止觸電等因素,大多選用塑膠外殼。但EMI和RFI卻可直接穿透塑膠傳播。
yinci,製zaoshangbixutigongewaidejinshuzhezhao,huoshizaishebeiwaikeneijiashedaodianceng。daodiancengheqingbodejinshubanketigongjingdianbaohu,ercizhezhaozexuyaojiaozhongdecixingcailiao。zaiciqingkuangxia,yinshuadianlubanhejiedidesheji,bianyuzhiliudianyuandeshejihequoutongyangzhongyao。
事shi實shi上shang,電dian路lu中zhong的de任ren何he非fei線xian性xing都dou對dui雜za散san訊xun號hao有you校xiao正zheng作zuo用yong。線xian性xing度du優you良liang的de放fang大da器qi所suo需xu的de校xiao正zheng自zi然ran少shao於yu線xian性xing度du差cha的de元yuan件jian。但dan若ruo係xi統tong處chu於yu超chao負fu載zai情qing況kuang,那na麼me即ji使shi採採用yong性xing能neng卓zhuo越yue的de放fang大da器qi,仍reng將jiang引yin起qi顯xian著zhe的de失shi真zhen和he非fei線xian性xing。
叁端穩壓器(如低壓差穩壓器和電壓基準)包括內部參考電壓(通常是一個帶隙或齊納二極體)、一(yi)個(ge)放(fang)大(da)器(qi)和(he)一(yi)個(ge)導(dao)通(tong)電(dian)晶(jing)體(ti)。放(fang)大(da)器(qi)使(shi)用(yong)回(hui)饋(kui)比(bi)較(jiao)輸(shu)出(chu)與(yu)參(can)考(kao)電(dian)壓(ya),並(bing)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)用(yong)以(yi)修(xiu)正(zheng)輸(shu)出(chu)誤(wu)差(cha)的(de)訊(xun)號(hao)。所(suo)需(xu)的(de)輸(shu)出(chu)是(shi)穩(wen)定(ding)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)。當(dang)輸(shu)入(ru)線(xian)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)以(yi)及(ji)輸(shu)出(chu)負(fu)載(zai)變(bian)化(hua)時(shi),穩(wen)壓(ya)器(qi)就(jiu)啟(qi)動(dong)穩(wen)壓(ya)機(ji)製(zhi),所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)一(yi)定(ding)的(de)修(xiu)正(zheng)速(su)度(du)或(huo)頻(pin)寬(kuan)。但(dan)必(bi)須(xu)對(dui)修(xiu)正(zheng)速(su)度(du)進(jin)行(xing)限(xian)製(zhi),以(yi)確(que)保(bao)平(ping)穩(wen)控(kong)製(zhi)和(he)穩(wen)定(ding)輸(shu)出(chu)。
因此,典型頻寬是200kHz到最高1MHz。當約800MHz的高頻射頻訊號施加到穩壓器的任一端接腳(輸入、輸出或接地)時,反饋迴路不會對射頻訊號進行衰減或修正。因此,射頻訊號便會透過穩壓器傳播。
慶幸的是,穩壓器要求電源去耦以消除這種射頻訊號。電容器隻在低於其自共振點時才工作。
最常見的IC不對無線電幹擾性進行測試,因為在99.9%的應用中,係統均已受到保護,可免受RFI和EMI的幹擾。但射頻IC是例外。因為其工作需要RF,這些電路必須與內部和外部帶通濾波結合使用,以便隻允許所需的頻率進出係統。
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