燦科盟：電子連接器如何屏蔽電子設(shè)備之間的干擾（上）

燦科盟：電子連接器如何屏蔽電子設(shè)備之間的干擾（上）

        當(dāng)今，電子系統(tǒng)的時鐘頻率為幾百兆赫，所用脈沖的前后沿在亞納秒范圍，高質(zhì)量視頻電路也用以亞納秒級的象素速率。這些較高的處理速度表示了工程上受到不斷的挑戰(zhàn)。那么如何預(yù)防和解決連接器電磁干擾的問題值得我們關(guān)注。
        電路上振蕩速率變得更快(上升/下降時間)，電壓/電流幅度變得更大，問題變得更多。因此，今天同以前相比，解決電磁兼容性(EMC)就更艱難了。
        在電路的兩個波節(jié)之前，快速變化的脈沖電流，表示了所謂差模噪聲源，電路周圍的電磁場可以耦合到其它元件上和侵入連接部分。經(jīng)感性或容性耦合的噪聲是共模干擾。射頻干擾電流是彼此相同的，系統(tǒng)可以建模為：由噪聲源、“受害電路”或“接受者”和回路(通常是底板)組成。用幾個因素來描述干擾的大?。涸肼曉吹膹?qiáng)度、干擾電流環(huán)繞面積的大小、變化速率。
        于是，盡管在電路中有很可能產(chǎn)生不希望的干擾，噪聲幾乎總是共模型的。一旦在輸入/輸出(I/O)連接器和機(jī)殼或地平面之間接入電纜，有某些RF電壓出現(xiàn)時，導(dǎo)致幾毫安的RF電流就能足以超過允許的發(fā)射電平。
噪聲的耦合和傳播
        共模噪聲是由于不合理的設(shè)計產(chǎn)生的。有些典型的原因是不同線對中個別導(dǎo)線的長度不同，或到電源平面或機(jī)殼的距離不同。另一個原因是元件的缺陷，如磁感應(yīng)線圈與變壓器，電容器與有源器件(例如應(yīng)用特殊的集成電路(ASIC))。
        磁性元件，特別是所謂“鐵芯扼流圈”型貯能電感器，是用在電源變換器之中的，總是產(chǎn)生電磁場。磁路中的氣隙相當(dāng)于串聯(lián)電路中的一個大電阻，那兒要消耗較多的電能。
        于是，鐵芯扼流圈，繞制在鐵氧體棒上，在棒周圍產(chǎn)生強(qiáng)的電磁場，在電極附近有最強(qiáng)的場強(qiáng)。在使用回描結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源中，變壓器上必定有一個空隙， 其間有很強(qiáng)的磁場。在其中保持磁場最合適的元件是螺旋管，使電磁場沿管芯長度方向分布。這就是在高頻工作的磁性元件優(yōu)選螺旋結(jié)構(gòu)的原因之一。
        不恰當(dāng)?shù)娜ヱ铍娐吠ǔＲ沧兂筛蓴_源。如果電路要求大的脈沖電流，以及局部去耦時不能保證小電容或十分高的內(nèi)阻需要，則由電源回路產(chǎn)生的電壓就下降。這相當(dāng)于紋波，或者相當(dāng)于終端間的電壓快速變化。由于封裝的雜散電容，干擾能耦合到其它電路中去，引起共模問題。
        當(dāng)共模電流污染I/O接口電路時，該問題必須解決在通過連接器之前。不同的應(yīng)用，建議用不同的方法來解決這個問題。在視頻電路中，那兒I/O信號是單端的，且公用同一共同回路，要解決它，用小型LC濾波器濾掉噪聲。
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