电路仿真和PCB设计-AnalogDevices.PDF

ADI 技术指南合集 第一版 电路仿真和PCB 设计 目录 EMI 、RFI 和屏蔽概念 1 微带和带线设计 76 RFI 整流原理 17 散热设计基础 83 低电压逻辑接口 27 模拟电路仿真 96 去耦技术 41 试验板和原型制作技术 111 实现数据转换器的接地并解开“AGND”和 静电放电 (ESD) 126 “DGND”的谜团 55 高速逻辑的处理 135 工程经理初次使用Multisim 72 MT-095 指南 EMI、RFI和屏蔽概念 电磁兼容性(EMC)简介 模拟电路性能常常会因附近电气活动产生的高频信号而受到不利影响。此外，内置模拟电 路的设备也可能对其外部的系统产生不利影响。参考文献1(第4页)根据IEC-60050定义给出 了“电磁兼容性(EMC)”定义： EMC是指器件、整套设备或系统在电磁环境下保持良好性能且不会向该环境中的任何器 件、设备或系统引入大量电磁干扰的能力。 因此，术语“EMC”描述以下两个方面： 1. 电气电子系统保持正常工作且不干扰其它系统的能力。 2. 此类系统在额定电磁环境中按预期工作的能力。 因此，完整的EMC保证将会表明：设计中的设备应该既不会产生杂散信号，也不易受带外 外部信号(即目标频率范围之外的那些信号)影响。模拟设备多数时候深受后一类EMC 问题 之害。此部分将重点介绍如何恰当处理这类杂散信号。 外部产生的电气活动可能产生噪声，这种噪声称为“ 电磁干扰(EMI)”或“射频干扰(RFI)”。 下面将从电磁干扰和射频干扰两个方面探讨EMI 。对模拟设计人员来说，较具挑战性的任 务之一就是合理控制设备，防止出现因EMI而造成的不良操作。必须注意，这种情况下， EMI和/或RFI通常都是有害的。一旦进入设备内部，它既能够也会造成设备性能下降，而 且通常影响相当大。 此部分将着重介绍如何最大程度地减少因收到EMI/RFI信号而导致的不良模拟电路操作。 此类不良行为也称为“EMI或RFI敏感度” ，指示设备暴露于EMI/RFI时出现异常行为的倾 向。当然还有互补EMC 问题，即关于杂散“辐射” 。不过，与高速逻辑等相比，模拟电路通 常较少涉及到脉冲驱动的高速、高电流信号边沿(即产生此类杂散信号的信号边沿)，所以 此处并未重点介绍EMC的这一方面。但无论如何，读者应当注意，这点可能很重要，尤其 是模拟电路与高速逻辑一起共同构成混合信号环境时。 Rev.0, 01/09, WK Page 1 of 16 1 MT-095 由于所有这些EMC设计重点都至关重要，因此强烈建议各位读者补充阅读教程结尾部分的 参考文献。实际上，为了实现针对EMI 、RFI和EMC周密完善的设计，设计人员需要非常 熟悉这些参考文献中的一个或多个(参见参考文献1-6)。这项课题范围极其广阔，现在也变 得越来越重要，以下材料仅为其简介。 EMI/RFI机制 要了解并合理控制EMI和RFI ，首先需要将其分离成便于管理的各部分。因此，请记住， 当确实出现EMI/RFI 问题时，基本上都可以将其分成“来源” 、“路径”和“接收器”几部分，这 点非常有用。系统设计人员可以直接控制其中的接收器部分，同时还可能控制部分路径。 但是，设计人员几乎不可能控制实际来源。 EMI噪声源 干扰噪声总是可以通过这样或那样的方式耦合至模拟电路，从而破坏电路精度。这样的噪 声源有很多，图1列出了其中一些。 EMI/RFI noise sources can coup