電子工程師不得不知道的EMC機理------串擾
發布時間:2018-10-08 責任編輯:wenwei
【導讀】串(chuan)擾(rao)是(shi)信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性(xing)中(zhong)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)現(xian)象(xiang)之(zhi)一(yi),在(zai)板(ban)上(shang)走(zou)線(xian)密(mi)度(du)很(hen)高(gao)時(shi)串(chuan)擾(rao)的(de)影(ying)響(xiang)尤(you)其(qi)嚴(yan)重(zhong)。我(wo)們(men)知(zhi)道(dao),線(xian)性(xing)無(wu)緣(yuan)係(xi)統(tong)滿(man)足(zu)疊(die)加(jia)定(ding)理(li),如(ru)果(guo)受(shou)害(hai)線(xian)上(shang)有(you)信(xin)號(hao)的(de)傳(chuan)輸(shu),串(chuan)擾(rao)引(yin)起(qi)的(de)噪(zao)聲(sheng)會(hui)疊(die)加(jia)在(zai)受(shou)害(hai)線(xian)上(shang)的(de)信(xin)號(hao),從(cong)而(er)使(shi)其(qi)信(xin)號(hao)產(chan)生(sheng)畸(ji)變(bian)。

圖1.串擾使得信號產生畸變
dangchuanraozaoshengdiejiazaishouhaixinhaodegaodidianpingshangshi,huichanshengfuduzaoshenghuoyingxiangyantugaodu。dangchuanraozaoshengdiejiazaishouhaixinhaodetiaobianbianyanweizhishihuichanshengbianyandedoudong,jineryingxiangshixuhuozheshiyantukuandu。congtongjidejiaodulaishuo,youyuganraoyuandebuquedingxing,chuanraozaoshengyibanhuitongshiyingxiangxinhaodebianyanhefudu。yinci,duiyuchuanraolaishuolianggefangmiandeyingxiangdouyinggaikaolv。
串(chuan)擾(rao)形(xing)成(cheng)的(de)根(gen)源(yuan)在(zai)於(yu)耦(ou)合(he)。在(zai)多(duo)導(dao)體(ti)係(xi)統(tong)中(zhong),導(dao)體(ti)間(jian)通(tong)過(guo)電(dian)場(chang)和(he)磁(ci)場(chang)發(fa)生(sheng)耦(ou)合(he)。這(zhe)種(zhong)耦(ou)合(he)會(hui)把(ba)信(xin)號(hao)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)能(neng)量(liang)傳(chuan)遞(di)到(dao)鄰(lin)近(jin)的(de)導(dao)體(ti)上(shang),從(cong)而(er)形(xing)成(cheng)噪(zao)聲(sheng)。耦(ou)合(he)的(de)方(fang)式(shi)主(zhu)要(yao)有(you)兩(liang)種(zhong):1、容性耦合。2、感性耦合。
容性耦合
回憶一下我們所熟悉的平行板電容,兩個規則平行板導體,周圍充滿介質就形成了一個電容器。對於PCB板上的情況,兩條走線之間和參考平麵之間也會形成電容器,圖3中C1表示走線和參考平麵之間形成的電容,C2表示兩走線之間形成的電容。從電容的角度來看,當一條走線上電壓變化時,相當於電容C2兩端電壓變化,電容C2充電鄰近的導體(電容的另一端)上(shang)必(bi)然(ran)也(ye)會(hui)有(you)電(dian)流(liu),串(chuan)擾(rao)隨(sui)之(zhi)產(chan)生(sheng)。走(zou)線(xian)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)容(rong)與(yu)走(zou)線(xian)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)距(ju)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan),當(dang)間(jian)距(ju)增(zeng)大(da)時(shi),耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)迅(xun)速(su)減(jian)小(xiao),耦(ou)合(he)作(zuo)用(yong)急(ji)劇(ju)減(jian)弱(ruo)。如(ru)果(guo)在(zai)兩(liang)條(tiao)走(zou)線(xian)之(zhi)間(jian)放(fang)入(ru)另(ling)一(yi)根(gen)走(zou)線(xian),這(zhe)兩(liang)跳(tiao)走(zou)線(xian)之(zhi)間(jian)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)會(hui)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)小(xiao),這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)正(zheng)是(shi)使(shi)用(yong)隔(ge)離(li)底(di)線(xian)抑(yi)製(zhi)串(chuan)擾(rao)的(de)出(chu)發(fa)點(dian)之(zhi)一(yi)。


圖2.容性耦合(Capacitive coupling)
感性耦合
如ru果guo一yi條tiao走zou線xian上shang有you數shu字zi信xin號hao傳chuan輸shu,在zai信xin號hao電dian平ping跳tiao變bian過guo程cheng中zhong,即ji信xin號hao處chu於yu跳tiao變bian邊bian沿yan時shi,走zou線xian上shang電dian壓ya不bu斷duan變bian化hua,走zou線xian上shang的de電dian流liu也ye不bu斷duan變bian化hua,這zhe樣yang在zai走zou線xian周zhou圍wei產chan生sheng變bian化hua的de磁ci場chang,而er變bian化hua的de磁ci場chang在zai鄰lin近jin走zou線xian上shang產chan生sheng感gan應ying電dian流liu。這zhe就jiu是shi感gan性xing耦ou合he。同tong樣yang的de拉la開kaiPCB板上走線的間距,能明顯減小兩天線之間的互感耦合。感性耦合機理如圖3


圖3.感性耦合(Inductive coupling)
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