當今，電(diàn)子系統的時(shí)鍾頻率為(wèi)幾百兆赫，所用脈沖的前後沿在亞納秒(miǎo)範圍，高(gāo)質量視(shì)頻電(diàn)路也用以亞納秒(miǎo)級的象素速率。這些(xiē)較高(gāo)的處理(lǐ)速度表示了工程上(shàng)受到不斷的挑戰。那(nà)麽如何預防和(hé)解決連接器(qì)電(diàn)磁幹擾的問題值得(de)我們關注。

　　電(diàn)路上(shàng)振蕩速率變得(de)更快(上(shàng)升/下降時(shí)間(jiān))，電(diàn)壓/電(diàn)流幅度變得(de)更大(dà)，問題變得(de)更多(duō)。因此，今天同以前相比，解決電(diàn)磁兼容性(EMC)就更艱難了。

　　在電(diàn)路的兩個(gè)波節之前，快速變化的脈沖電(diàn)流，表示了所謂差模噪聲源，電(diàn)路周圍的電(diàn)磁場(chǎng)可(kě)以耦合到其它元件上(shàng)和(hé)侵入連接部分。經感性或容性耦合的噪聲是共模幹擾。射頻幹擾電(diàn)流是彼此相同的，系統可(kě)以建模為(wèi)：由噪聲源、“受害電(diàn)路”或“接受者”和(hé)回路(通(tōng)常是底闆)組成。用幾個(gè)因素來(lái)描述幹擾的大(dà)小(xiǎo)：噪聲源的強度、幹擾電(diàn)流環繞面積的大(dà)小(xiǎo)、變化速率。

　　于是，盡管在電(diàn)路中有(yǒu)很(hěn)可(kě)能産生(shēng)不希望的幹擾，噪聲幾乎總是共模型的。一旦在輸入/輸出(I/O)連接器(qì)和(hé)機殼或地平面之間(jiān)接入電(diàn)纜，有(yǒu)某些(xiē)RF電(diàn)壓出現時(shí)，導緻幾毫安的RF電(diàn)流就能足以超過允許的發射電(diàn)平。

　　噪聲的耦合和(hé)傳播

　　共模噪聲是由于不合理(lǐ)的設計(jì)産生(shēng)的。有(yǒu)些(xiē)典型的原因是不同線對中個(gè)别導線的長度不同，或到電(diàn)源平面或機殼的距離不同。另一個(gè)原因是元件的缺陷，如磁感應線圈與變壓器(qì)，電(diàn)容器(qì)與有(yǒu)源器(qì)件(例如應用特殊的集成電(diàn)路(ASIC))。

　　磁性元件，特别是所謂“鐵(tiě)芯扼流圈”型貯能電(diàn)感器(qì)，是用在電(diàn)源變換器(qì)之中的，總是産生(shēng)電(diàn)磁場(chǎng)。磁路中的氣隙相當于串聯電(diàn)路中的一個(gè)大(dà)電(diàn)阻，那(nà)兒要消耗較多(duō)的電(diàn)能。

　　于是，鐵(tiě)芯扼流圈，繞制(zhì)在鐵(tiě)氧體(tǐ)棒上(shàng)，在棒周圍産生(shēng)強的電(diàn)磁場(chǎng)，在電(diàn)極附近有(yǒu)最強的場(chǎng)強。在使用回描結構的開(kāi)關電(diàn)源中，變壓器(qì)上(shàng)必定有(yǒu)一個(gè)空(kōng)隙，其間(jiān)有(yǒu)很(hěn)強的磁場(chǎng)。在其中保持磁場(chǎng)最合适的元件是螺旋管，使電(diàn)磁場(chǎng)沿管芯長度方向分布。這就是在高(gāo)頻工作(zuò)的磁性元件優選螺旋結構的原因之一。

　　不恰當的去耦電(diàn)路通(tōng)常也變成幹擾源。如果電(diàn)路要求大(dà)的脈沖電(diàn)流，以及局部去耦時(shí)不能保證小(xiǎo)電(diàn)容或十分高(gāo)的內(nèi)阻需要，則由電(diàn)源回路産生(shēng)的電(diàn)壓就下降。這相當于紋波，或者相當于終端間(jiān)的電(diàn)壓快速變化。由于封裝的雜散電(diàn)容，幹擾能耦合到其它電(diàn)路中去，引起共模問題。

　　當共模電(diàn)流污染I/O接口電(diàn)路時(shí)，該問題必須解決在通(tōng)過連接器(qì)之前。不同的應用，建議用不同的方法來(lái)解決這個(gè)問題。在視(shì)頻電(diàn)路中，那(nà)兒I/O信号是單端的，且公用同一共同回路，要解決它，用小(xiǎo)型LC濾波器(qì)濾掉噪聲。

　　在低(dī)頻串聯接口網絡中，有(yǒu)些(xiē)雜散電(diàn)容就足夠将噪聲分流到底闆上(shàng)。差分驅動的接口，如以太，通(tōng)常是通(tōng)過變壓器(qì)耦合到I/O區(qū)域，是在變壓器(qì)一側或兩側的中心抽頭提供耦合的。這些(xiē)中心抽頭經高(gāo)壓電(diàn)容器(qì)與底闆相連，将共模噪聲分流到底闆上(shàng)，以使信号不發生(shēng)失真。

　　在I/O區(qū)域內(nèi)的共模噪聲

　　沒有(yǒu)一個(gè)通(tōng)用辦法來(lái)解決所有(yǒu)類型的I/O接口的問題。設計(jì)師(shī)們的主要目标是将電(diàn)路設計(jì)好，而常常忽略了一些(xiē)視(shì)為(wèi)簡單的細節。一些(xiē)基本法則能使噪聲在到達連接器(qì)以前，降至最小(xiǎo)：

　　1)将去耦電(diàn)容設置在緊挨負載處。

　　2)快速變化的前後沿的脈沖電(diàn)流，其環路尺寸應最小(xiǎo)。

　　3)使大(dà)電(diàn)流器(qì)件(即驅動器(qì)和(hé)ASIC)遠離I/O端口。

　　4)測定信号的完整性，以保證過沖和(hé)下沖最小(xiǎo)，特别是對于大(dà)電(diàn)流的關鍵性信号(如時(shí)鍾，總線)。

　　5)使用局部濾波，如RF鐵(tiě)氧體(tǐ)，可(kě)吸收RF幹擾。

　　6)提供低(dī)阻抗搭接到底闆上(shàng)或在I/O區(qū)域的基準在底闆上(shàng)。

　　即使工程師(shī)采取許多(duō)上(shàng)述所列的預防措施，來(lái)減小(xiǎo)在I/O區(qū)內(nèi)的RF噪聲，還(hái)不能保證這些(xiē)預防措施能否成功地足夠滿足發射要求。有(yǒu)些(xiē)噪聲是傳導幹擾，即在內(nèi)部電(diàn)路闆上(shàng)按共模電(diàn)流流動。這個(gè)幹擾源是在底闆和(hé)電(diàn)路等之間(jiān)。

　　于是，這個(gè)RF電(diàn)流一定通(tōng)過最低(dī)阻抗(在底闆和(hé)載信号線之間(jiān))的通(tōng)路流動。如果連接器(qì)沒呈現足夠低(dī)的阻抗(與底闆的搭接處)，這RF電(diàn)流經雜散電(diàn)容流動。當這RF電(diàn)流流過電(diàn)纜時(shí)，不可(kě)避免地産生(shēng)發射。