中心議題：

• EMI 如何通過介質(zhì)干擾電路

電磁干擾 (EMI) 是我們生活的一部分。隨著時間的推移，有意和無意的 EMI 輻射源的大量產(chǎn)生會對電路造成嚴(yán)重的破壞。這些輻射源的信號并非一定會污染電路，但我們的目的就是要讓低噪聲系統(tǒng)遠離這些危害。

我們可以設(shè)想，一名醫(yī)生使用一臺心電圖診斷設(shè)備，想要準(zhǔn)確地對心臟進行診斷。在知道這是一臺高精密的測量設(shè)備后，我們便不會擔(dān)心討厭的噪聲會出現(xiàn)在診斷結(jié)果中。這是一種低頻測量，電子設(shè)備不會超過 1MHz。但是，如果使用的是一臺 EMI 設(shè)計糟糕的 ECG 設(shè)備，而這時醫(yī)生又在檢查期間使用手機接電話，那么就有理由擔(dān)心診斷結(jié)果了。請參見圖 1。



圖 1    1.5 英尺以外的發(fā)射器（f = 470 MHz, P= 0.5W）開啟和關(guān)閉時 ECG 診斷設(shè)備的心臟檢查結(jié)果

圖 1 中，系統(tǒng)的心臟輸入信號約為 0.25 mVp-p。這種小信號要求有 6000 V/V 左右的測量放大器增益。幸運的是，圖 1 所示情況并不代表醫(yī)用 ECG 測量設(shè)備的實際性能。這種測量實際是使用圖 2 所示電路板在工程師的實驗室中進行的。



圖 2  精密型低電平 ECG 心率計電路板的正面圖

不要掉入這種 EMI 陷阱。小心謹慎地構(gòu)建電路板，并使用一些抗 EMI 的組件，它與模擬或者數(shù)字電路的帶寬無關(guān)。當(dāng)應(yīng)用電路附近存在某個 EMI 源時，該輻射源可能會也可能不會對它產(chǎn)生影響。

使用這種低頻電路板時，來自手機的輻射噪聲是如何進入到測量結(jié)果（請參見圖 1）的呢？讓我們來回顧和研究整個 EMI 圖。在 EMI 方面，共有三個因素起作用：輻射源、輻射信號傳播的耦合通路以及輻射受體。本例中的輻射源是顯而易見的。但是，EMI 信號源可能通過空中無線傳播，也可能通過PCB 傳導(dǎo)，并且輻射源不明。

EMI（也稱作射頻干擾，RFI）通過直接傳導(dǎo)或者各種場傳播，對受體形成包圍之勢。這些場直接耦合進入電路連接線和 PCB 線路中，轉(zhuǎn)換成傳導(dǎo)型 RFI。

在兩個電荷之間形成力需要三個條件：電、磁和電磁場（輻射）。電場（伏特/距離）描述兩個物理點之間不均勻電荷分布所形成的力。為了平衡這種電荷分布，電荷之間形成了力。

移動的電荷或者電流形成磁場，它對其周圍所有其它電荷施加力。這種場（或者力）隨距離增加而迅速減小。請注意，電場和磁場相互關(guān)聯(lián)，一個改變，另一個也同時改變。

最后，電子（或者電荷）的加速度形成電磁場。這種電磁場是產(chǎn)生 EMI 傳播最為常見的原因。

有沒有一種方法能夠解決這個問題呢？下次，我們將討論引起 EMI 問題的一些輻射源所具有的特性，并介紹一些小技巧，教您如何最小化這種輻射，敬請期待。