如何改善MT0864 EMI超标

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1、何改善MT0864EMI超标2011年6月17日EMI(ElectroMagneticInterference)：是指电磁干扰，包括传导干扰CE(ConductionEmission)、辐射干扰（RadiationEmission）和谐波（Harmonic）。本公司产品MT0864，客户反馈EMI超标，是指辐射干扰在100-200M之间超标，其中频率点f=145.26M时RE=40.8dB,超过上限0.8dB，详情如下图：图一：EMI指标影响EMI特性的其中一个主要因素就是来自PHY芯片的内部时钟，通常是以125MHz为基频的谐波，此谐波频率高达875MHz。在以太网隔离变压器中，共模抑制比（

2、CMRR）是衡量变压器对共模信号（干扰信号）抑制效果的主要参数，基于IEEE802.3标准,一般要求CMRR在1MHz-100MHz频率范围内必须达到-35dB以上,但对于频率高于100MHz的CMRR并没有具体规定。下图是MT0864的原理图和CMRR指标：图二：MT0864原理图及CMRR指标由MT0864的DCMR（该指标为早期采取不同方法测试的共模抑制比）可知，在30-100MHz频率范围内，基本满足IEEE802.3的标准。下图为实测MT0864的CMRR曲线图：图三：两线CMRR和三线CMRR对比图由上图可知，MT0864的CMRR指标在1-377MHZ的频率范围内，均低于-35d

3、b，但在大于377MHZ时，CMRR已远超过-35db，见上图中的两线CMRR曲线。为有效遏制来自PHY芯片内部的高频谐波，可采用三线同穿共模扼流圈的办法，来遏制其高频谐波。其原理图如下：图四：MT0864三线同穿共模扼流圈原理图依此原理图测得的CMRR指标如上图三中的三线CMRR曲线图所示，自377MHZ开始，其CMRR指标已明显优于两线CMRR指标，能够将377MHZ—500MHZ频段内的CMRR改善7—8db。但如果仅仅采用三线共模珠的方法，会从上图三中发现，其低频端CMRR又明显不如两线共模珠对共模噪音遏制效果好。正如前面所述，客户方面反映的EMI超标，主要是在100-200MHZ范围

4、内RE超标，所以应采用增加两线共模珠的办法来遏制其低频端的共模噪音。考虑到PHY芯片往往连接于信号输入端，所以也应将三线共模珠放入信号输入端，直接连接PHY芯片，而将两线共模珠放在信号输出端，其改善后的原理图如下：图五：改善后的MT0864原理图在众多的铁氧体磁性材料中，镍锌铁氧体绝缘性能好，阻抗高，抗EMI,所以多选用镍锌铁氧体作为共模扼流圈，但不同厂家和不同材质的镍锌铁氧体，其抗EMI的性能却不一样。下图为研鑫供应商提供的不同材质的镍锌铁氧体及其阻抗曲线图：图六：不同材质的磁性材料阻抗曲线图上图表明，尽管都是镍锌铁氧体，但其阻抗曲线却有很大差别，其中N8R2.54/1.27/1.27PN阻

5、抗值最大，所以选用该款磁芯作为MT0864的共模扼流圈将会明显优于其他型号的材质。当然，影响EMI的不仅仅是来自PHY芯片的内部时钟，也包括传导干扰、其他辐射干扰等，在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作，所以要有效地遏制EMI,光靠某一种方法是不够的，必须综合考虑PCB的布线，采用接地、屏蔽、滤波等多种措施来改善EMI.