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1、黔南民族师范学院学报2008年第6期电磁兼容设计中的接地技术余长青(黔南民族师范学院物理与电子科学系,贵州都匀558000)摘要:讨论了电磁兼容的地线干扰产生的原理及抑制地线干扰的各种接地技术。关键词:电磁兼容;电磁干扰;干扰特性;抗扰度;EMC设计中图分类号:TM15文献标识码:A文章编号:1647-2398(2008)06-0026-04GroundWireTechnologyofEMCDesignYUChang-qing(Dept.ofPhysicsandElectronics,QiannanNormalCollegeforNatio
2、nalities,Duyun558000,China)Abstract:ThispaperintroducestheprinciplethatthegroundedwirebringsinterferenceinEMCandvariousgroundedtechnologyofrestraininginterferencefromgroundedwire.Keywords:ElectromagneticCompatibility;ElectromagneticInterference;DisturbanceCharacteristics;I
3、mmunity;EMCdesign现代科学技术的进步促成了新材料、新器件的不断发展,带动了电子技术的飞速进步,也造就了电子技术的广泛应用。随着电子设备和系统性能的不断提高,功能的不断多样化,结构的日益复杂化,设备CPU的主频在不断增加,总线速度不断加快,开关电源开关频率也在不断提高,集成电路的集成度每18个月就翻一番,显示器数字化程度也越来越高,支持的视频带宽越来越宽。这些都必然导致它们在周围空间产生的电磁场能量不断增加,电磁干扰日益严重,人类和电子设备所处的电磁环境EME(Elec2tromagneticEnvironment)日益恶化;
4、另一方面由于设备的灵敏度也越来越高,其抗干扰能力反而下降,使得电子设备的电磁兼容性问题愈来愈突出,电子产品的电磁兼容设计越来越复杂。目前,电磁兼容(EMC)已经受到全世界的普遍重视,如何保证产品的电磁兼容性是十分重要的课题。为了使电子设备和系统具有良好的电磁兼容性能,需要从分析电磁干扰的产生原因和干扰特性入手,采取合理有效的技术手段,抑制电磁干扰源,减少不希望的发射;消除或减弱干扰耦合;增强敏感设备和系统的抗干扰能力,减弱不希望的响应。这就需要综合使用接地、屏蔽、滤波等技术措施,采取合理的布局布线和PCB设计,保证良好的搭接等等。接地是电路
5、连接中必不可少的环节,接地会引入接地阻抗和地回路干扰,不合理的接地可能会成为电磁干扰传播的主要途径,因而接地技术设计是电磁兼容性设计中十分重要的环节,恰当的接地方式可以为干扰信号提供低阻抗通路,从而抑制干扰信号对电子设备和系统的干扰,同时也能增强设备本身的抗干扰能力。1电磁干扰由电磁干扰源发射的电磁能量,经过耦合途径传输到敏感设备,称为电磁干扰效应。广义来讲,凡是不希望的(非预期的)电磁能量都可以称为电磁干扰。形成电磁干扰必须具备三个基本要素:电磁干扰源、耦合途径和敏感设备。收稿日期:2008-03-28作者简介:余长青(1972-),男,
6、贵州三都人,讲师、硕士,研究方向:电子设计自动化及电路理论。·26·©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net黔南民族师范学院学报2008年第6期1.1电磁干扰源任何形式的自然或电能装置所发射的电磁能量,能使共享同一环境的人或其他生物体受到伤害,或使其他设备、分设备或系统发生电磁危害,导致性能降级或失效,即称之为电磁干扰源,也称为电磁骚扰源。用数学语言描述就是du/dt、di/dt大的地方就是干扰源
7、。如:雷电、开关、继电器、可控硅、电机、时钟电路、高频电路、数字电路等。1.2耦合途径指传输电磁骚扰的通路或媒介,典型的是通过导线的传导和空间的辐射。如电源线、地线、周围空间等。电磁干扰的耦合途径有两种:通过空间传播的辐射耦合方式和通过电路传输的传导方式。1.3敏感设备指当受到骚扰源发射的电磁能量作用时,会受到伤害的人或其他生物,以及会发生电磁危害导致性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC、弱信号放大器等。值得注意的是,许多器件、设备、分系统或系统往往既是电磁骚扰源又是敏感设备。2接地2.1“地
8、”的定义接地是电路和系统正常工作的基本技术之一,也是EMC性能高低的关键因素,恰当良好的接地是抑制电磁噪声和提高抗扰度的重要方法;不良或者不适当的接地可能比不接地更为有害,可能会
