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在考慮EMI控制時，設(shè)計(jì)工程師和PCB板級設(shè)計(jì)工程師應(yīng)首先考慮IC芯片的選擇。集成電路的某些特性如封裝類型、偏置電壓和芯片技術(shù)(如CMOS、ECI)對電磁干擾有很大的影響。下面將重點(diǎn)討論IC對EMI控制的影響。
集成電路電磁干擾源
EMI集成電路的PCB的來源主要包括:EMI信號電壓和信號電流引起的方波信號頻率在輸出端,生成芯片本身的電容和電感引起的電場和磁場在數(shù)字集成電路的轉(zhuǎn)換從邏輯高到低或從邏輯低邏輯高。
集成電路芯片輸出產(chǎn)生的方波中含有頻率范圍較寬的正弦和諧波分量，構(gòu)成了工程技術(shù)人員所關(guān)心的電磁干擾頻率分量。最高的電磁干擾頻率，也稱為電磁干擾發(fā)射帶寬，是信號上升時間(而不是信號頻率)的函數(shù)。
計(jì)算電磁干擾發(fā)射帶寬的公式為:F=0.35/TR
電路中的每一個電壓值對應(yīng)一定的電流，每一個電流對應(yīng)一個電壓。當(dāng)IC的輸出從邏輯高到邏輯低或從邏輯低到邏輯高轉(zhuǎn)換時，這些信號電壓和信號電流會產(chǎn)生電場和磁場，這些電場和磁場的最高頻率是傳輸帶寬。電場和磁場強(qiáng)度和外部輻射的比例,不僅信號上升時間的功能,同時還取決于源到負(fù)載點(diǎn)信號通道之間的電容和電感控制的好壞,因此,PCB的信號源坐落在,和負(fù)載坐落在其他集成電路,電路板上的集成電路可能是,也可能不是在PCB。為了有效地控制電磁干擾，不僅要注意它的電容和電感，還要注意PCB上存在的電容和電感。
當(dāng)信號電壓與信號電路的連接不緊密時，電路的電容會降低，電場的抑制作用會減弱，從而增加電磁干擾。電路中的電流也是如此。如果電流與回路結(jié)合不好，勢必會增加電路的電感，從而增強(qiáng)磁場，最終導(dǎo)致EMI的增加。這充分說明，對電場控制不好，往往導(dǎo)致磁場抑制不好。在電路板中用來控制電磁場的措施通常類似于在集成電路封裝中用來抑制電磁場的措施。與PCB設(shè)計(jì)一樣，IC封裝設(shè)計(jì)也會對EMI產(chǎn)生很大的影響。
電路中相當(dāng)一部分電磁輻射是由電源母線中的電壓瞬變引起的。當(dāng)輸出級跳變，連接的PCB線邏輯上“高”時，接收芯片從電源吸收電流，為輸出極提供所需的能量。對于IC連續(xù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的uhf電流，功率總線PCB上的滾出網(wǎng)絡(luò)停在sink的輸出端。如果輸出極的信號上升時間為1.0ns, IC需要在1.0ns這樣短的時間內(nèi)從電源中吸收足夠的電流來驅(qū)動PCB上的傳輸線。
由于IC引腳和內(nèi)部電路是電源母線的一部分，吸收電流和輸出信號的時間也在一定程度上取決于工藝，所以選擇合適的sink可以在很大程度上控制上述公式中提到的三個元件。
封裝特性在電磁干擾控制中的作用
集成電路封裝通常包括一個硅基芯片，一個小的內(nèi)部PCB，和一個焊錫墊。硅片上安裝小型PCB 64硅片由綁定實(shí)現(xiàn)線與焊盤之間的連接,也可以是直接連接在某些小的封裝PCB意識到硅片上的信號和電源和相應(yīng)的包裝上的插腳之間的聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)硅片的信號和電源節(jié)點(diǎn)向外。
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