工程師告知:克服系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的無(wú)線電干擾問題
發(fā)布時(shí)間:2014-09-16 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】電子工程師常常希望能有一種可解決所有無(wú)線電干擾(RS)或射頻抗擾問題的方法。然而,由于這些現(xiàn)象都受到物理定律的限制,因此,要征服RS問題并非那么容易。本文將為大家詳細(xì)講解。
以慣用詞匯來(lái)說(shuō),電磁場(chǎng)是無(wú)線電訊號(hào)。電磁干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)是相關(guān)聯(lián)的;事實(shí)上,EMI和RFI兩個(gè)名詞也經(jīng)?;Q使用。
除少數(shù)例外,RS主要是用于射頻晶片的系統(tǒng)規(guī)格。在多數(shù)系統(tǒng)中,許多這類電路是透過(guò)機(jī)殼(遮罩)、電源去耦網(wǎng)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(shè)備;其它連接到系統(tǒng)輸入和輸出埠的設(shè)備。
從系統(tǒng)角度來(lái)看,為保護(hù)內(nèi)部系統(tǒng)元件免受EMI或RFI干擾而增加設(shè)計(jì)復(fù)雜性,并不是經(jīng)濟(jì)的方法。
工程師可在兩個(gè)地方實(shí)施靜電放電保護(hù)。一種是在IC處理和封裝過(guò)程中實(shí)施內(nèi)部ESD保護(hù);另一種則是在輸入/輸出埠進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)ESD保護(hù)。后者性能更強(qiáng),但這種保護(hù)須採(cǎi)用分離式元件。
系統(tǒng)與外界連接的部位,是RS最嚴(yán)重的地方。最典型的例子,是當(dāng)交流電進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部、以及當(dāng)訊號(hào)進(jìn)入諸如電視天線、衛(wèi)星天線或乙太網(wǎng)路電纜時(shí)。
輻射訊號(hào)一直存在于系統(tǒng)外殼的一側(cè)。目前,許多電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí),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。
因此,製造商必須提供額外的金屬遮罩,或是在設(shè)備外殼內(nèi)加設(shè)導(dǎo)電層。導(dǎo)電層和輕薄的金屬板可提供靜電保護(hù),而磁遮罩則需要較重的磁性材料。在此情況下,印刷電路板和接地的設(shè)計(jì),便與直流電源的設(shè)計(jì)和去耦同樣重要。
事實(shí)上,電路中的任何非線性都對(duì)雜散訊號(hào)有校正作用。線性度優(yōu)良的放大器所需的校正自然少于線性度差的元件。但若系統(tǒng)處于超負(fù)載情況,那么即使採(cǎi)用性能卓越的放大器,仍將引起顯著的失真和非線性。
叁端穩(wěn)壓器(如低壓差穩(wěn)壓器和電壓基準(zhǔn))包括內(nèi)部參考電壓(通常是一個(gè)帶隙或齊納二極體)、一個(gè)放大器和一個(gè)導(dǎo)通電晶體。放大器使用回饋比較輸出與參考電壓,并提供一個(gè)用以修正輸出誤差的訊號(hào)。所需的輸出是穩(wěn)定的直流電壓。當(dāng)輸入線電壓變化以及輸出負(fù)載變化時(shí),穩(wěn)壓器就啟動(dòng)穩(wěn)壓機(jī)制,所以需要一定的修正速度或頻寬。但必須對(duì)修正速度進(jìn)行限制,以確保平穩(wěn)控制和穩(wěn)定輸出。
因此,典型頻寬是200kHz到最高1MHz。當(dāng)約800MHz的高頻射頻訊號(hào)施加到穩(wěn)壓器的任一端接腳(輸入、輸出或接地)時(shí),反饋迴路不會(huì)對(duì)射頻訊號(hào)進(jìn)行衰減或修正。因此,射頻訊號(hào)便會(huì)透過(guò)穩(wěn)壓器傳播。
慶幸的是,穩(wěn)壓器要求電源去耦以消除這種射頻訊號(hào)。電容器只在低于其自共振點(diǎn)時(shí)才工作。
最常見的IC不對(duì)無(wú)線電干擾性進(jìn)行測(cè)試,因?yàn)樵?9.9%的應(yīng)用中,系統(tǒng)均已受到保護(hù),可免受RFI和EMI的干擾。但射頻IC是例外。因?yàn)槠涔ぷ餍枰猂F,這些電路必須與內(nèi)部和外部帶通濾波結(jié)合使用,以便只允許所需的頻率進(jìn)出系統(tǒng)。
特別推薦
- 詳解超級(jí)電容器與電池在儲(chǔ)能解決方案的對(duì)比 (上)
- 【車內(nèi)消費(fèi)類接口測(cè)試】泰克助力DisplayPort及eDP在車載顯示領(lǐng)域的應(yīng)用
- 單芯多域!MCU跨界賦能汽車儀表與工業(yè)HMI一體化開發(fā)
- 基于賽靈思、紫光芯片開發(fā)的FPGA高速通信開發(fā)板,適用于圖像處理、工業(yè)控制場(chǎng)景
- 從硅到碳的跨越:EA10000電源技術(shù)路線對(duì)比與選型指南
- 智能無(wú)線工業(yè)傳感器設(shè)計(jì)完全指南
- 借力 Mendix 低代碼,加速博世汽車電子數(shù)字化轉(zhuǎn)型
技術(shù)文章更多>>
- 晶閘管選型與應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)指南:多維參數(shù)平衡與場(chǎng)景化設(shè)計(jì)深度解析
- 物聯(lián)網(wǎng)邊緣傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)化論:從單處理器到多核異構(gòu)的跨越式發(fā)展
- 二次整流電路設(shè)計(jì)難點(diǎn)解析
- 碳化硅能效革命核心突破點(diǎn):共源共柵(cascode)結(jié)構(gòu)詳解
- 福祿克聲學(xué)新品震撼上市
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
工業(yè)控制
工業(yè)連接器
工字型電感
功率表
功率電感
功率電阻
功率放大器
功率管
功率繼電器
功率器件
共模電感
固態(tài)盤
固體繼電器
光傳感器
光電池
光電傳感器
光電二極管
光電開關(guān)
光電模塊
光電耦合器
光電器件
光電顯示
光繼電器
光控可控硅
光敏電阻
光敏器件
光敏三極管
光收發(fā)器
光通訊器件
光纖連接器