电磁兼容EMC设计及测试技巧_emc电磁兼容测试报告
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电磁兼容EMC设计及测试技巧
尚开明 时间：2009-07-31 13608次阅读 【网友评论5条 我要评论】 收藏 摘要：针对当前严峻的电磁环境，分析了电磁干扰的来源，通过产品开发流程的分解，融入电磁兼容设计，从原理图设计、PCB设计、元器件选型、系统布线、系统接地等方面逐步分析，总结概括电磁兼容设计要点，最后，介绍了电磁兼容测试的相关内容。
当前，日益恶化的电磁环境，使我们逐渐关注设备的工作环境，日益关注电磁环境对电子设备的影响，从设计开始，融入电磁兼容设计，使电子设备更可靠的工作。
电磁兼容设计主要包含浪涌（冲击）抗扰度、振铃波浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度、工频电源谐波抗扰度、静电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、工频磁场抗扰度、脉冲磁场抗扰度、传导骚扰、辐射骚扰、射频场感应的传导抗扰度等相关设计。电磁干扰的主要形式
电磁干扰主要是通过传导和辐射方式进入系统，影响系统工作，其他的方式还有共阻抗耦合和感应耦合。
传导：传导耦合即通过导电媒质将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较低的部分(低于30MHz)。在我们的产品中传导耦合的途径通常包括电源线、信号线、互连线、接地导体等。
辐射：通过空间将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上，属频率较高的部分(高于30MHz)。辐射的途径通过空间传递，在我们电路中引入和产生的辐射干扰主要是各种导线形成的天线效应。
共阻抗耦合：当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时出现的相互干扰。在电源线和接地导体上传导的骚扰电流，多以这种方式引入到敏感电路。
感应耦合：通过互感原理，将在一条回路里传输的电信号，感应到另一条回路对其造成干扰。分为电感应和磁感应两种。
对这几种途径产生的干扰我们应采用的相应对策：传导采取滤波（如我们设计中每个IC的片头电容就是起滤波作用），辐射干扰采用减少天线效应（如信号贴近地线走）、屏蔽和接地等措施，就能够大大提高产品的抵抗电磁干扰的能力，也可以有效的降低对外界的电磁干扰。电磁兼容设计 对于一个新项目的研发设计过程，电磁兼容设计需要贯穿整个过程，在设计中考虑到电磁兼容方面的设计，才不致于返工，避免重复研发，可以缩短整个产品的上市时间，提高企业的效益。
一个项目从研发到投向市场需要经过需求分析、项目立项、项目概要设计、项目详细设计、样品试制、功能测试、电磁兼容测试、项目投产、投向市场等几个阶段。
在需求分析阶段，要进行产品市场分析、现场调研，挖掘对项目有用信息，整合项目发展前景，详细整理项目产品工作环境，实地考察安装位置，是否对安装有所限制空间，工作环境是否特殊，是否有腐蚀、潮湿、高温等，周围设备的工作情况，是否有恶劣的电磁环境，是否受限与其他设备，产品的研制成功能否大大提高生产效率，或者能否给人们的生活或工作环境带来很大的方便，操作使用方式能否容易被人们所接受，这就要求项目产品要满足现场功能需要、易于操作等，最后要整理详细的需求分析报告，以供需求评审。
经过企业内部相关负责人的评审之后，完善需求分析报告，然后是项目立项，项目立项需要组建项目组，把软件、硬件、结构、测试等人员安排到项目组中，分配各自的职责。项目开发的下一阶段是项目概要设计，将项目分解成多个功能模块，运用WBS分解结构对项目进行功能分解细化，根据工作量安排时间，安排具体人员。整理项目概要设计报告，总体对项目进行评估，确定使用电源类型，电源分布情况，电源隔离滤波方式，系统接地方式，产品屏蔽，产品结构采用屏蔽设计，采用屏蔽机箱机壳，分析信号类型，对雷电、静电、群脉冲等干扰采取防护措施。
产品概要设计报告出来后要经过相关人员评审，分析实现方式是否合理，实施方案是否可行，由评审人员给出评审报告，项目组结合评审报告对概要设计进行修改后，进入产品详细设计阶段，这阶段的内容包括原理图设计、PCB设计、PCB采购及焊接、软件编写、功能调试等过程，原理图设计应考虑到电磁兼容方面的影响，对板级电源增加滤波电容，对信号的接口部分增加滤波电路，根据信号类型，选择合适的滤波电路，若信号为低频型号，应选择低通滤波电路，计算合适的截至频率，选择对应的电阻、电容等。另对接口部分设计大电流泄放回路，设置防雷器件，做到第三级的防雷。
一、元器件选型
我们常用的电子器件主要包括有源器件和无源器件两种类型，有源器件主要指IC和模块电路等器件，无源器件主要是指电阻、电容、电感等元件。下面分别对这两种类型元件的选型、在电磁兼容方面要考虑的问题做一些介绍。有源器件EMC选型
工作电压宽的EMC特性好，工作电压低的EMC特性好，在设计允许的范围内延时大（通常所说的速度慢）特性好一些，静态电流小、功耗小的比大的特性好，贴片封装的器件的EMC性能好于插装器件。无源器件选型
无源器件在我们的应用中通常包括电阻、电容、电感等，对于无源器件的选型我们要注意这些元件的频率特性和分布参数。
无源器件在某些频率下，会表现出不同特性，一些电阻在高频时拥有电感的特性，如线绕电阻，电解电容的低频特性好，高频特性差，而薄膜电容和瓷片电容高频特性较好，但通常容量较小。考虑温度对元器件的影响，根据设计原理，选用各种温度特性的器件。
二、印制板设计
印制板设计时，要考虑到干扰对系统的影响，将电路的模拟部分和数字部分的电路严格分开，对核心电路重点防护，将系统地线环绕，并布线尽可能粗，电源增加滤波电路，采用DC-DC隔离，信号采用光电隔离，设计隔离电源，分析容易产生干扰的部分（如时钟电路、通讯电路等）和容易被干扰的部分（如模拟采样电路等），对这两种类型的电路分别采取措施。对于干扰元件采取抑制措施，对敏感元件采取隔离和保护措施，并且将它们在空间和电气上拉开距离。在板级设计时，还要注意元器件放置要远离印制板边沿，这对防护空气放电是有利的。采样电路的原理图设计参见图1：
图1：采样电路设计。
电路的合理布局可以降低干扰，提高电磁兼容性能。按照电路的功能划分若干个功能模块，分析每个模块的干扰源与敏感信号，以便进行特殊处理。印制板布线时，需要注意以下几个方面：
1、保持环路面积最小，例如电源与地之间形成的环路，减小环路面积，将减小电磁干扰在此回路上的感应电流，电源线尽可能靠近地线，以减小差模辐射的环面积，降低干扰对系统的影响，提高系统的抗干扰性能。并联的导线紧紧放在一起，使用一条粗导线进行连接，信号线紧挨地平面布线可以降低干扰。电源与地之间增加高频滤波电容。
2、使导线长度尽可能的缩短，减小了印制板的面积，降低导线上的干扰。
3、采用完整的地平面设计，采用多层板设计，铺设地层，便于干扰信号泄放。
4、使电子元件远离可能会发生放电的平面如机箱面板、把手、螺钉等，保持机壳与地良好接触，为干扰提供良好的泄放通道。对敏感信号包地处理，降低干扰。
5、尽量采用贴片元器件，贴片器件比直插器件的电磁兼容性能要好得多。
6、模拟地与数字地在PCB与外界连接处进行一点接地。
7、高速逻辑电路应靠近连接器边缘，低速逻辑电路和存储器则应布置在远离连接器处，中速逻辑电路则布置在高速逻辑电路和低速逻辑电路之间。
8、电路板上的印制线宽度不要突变，拐角应采用圆弧形，不要直角或尖角。
9、时钟线、信号线也尽可能靠近地线，并且走线不要过长，以减小回路的环面积。
三、系统布线设计
印制板设计出来后，进行试制，焊接调试，系统装机，考虑电磁兼容设计因素，机柜结构、线缆设计需要注意以下几个方面：
1、机柜选用电磁屏蔽柜，具有良好的屏蔽性能，很好地对系统进行屏蔽，降低外界电磁干扰对系统的影响。
2、总电源进线选用屏蔽电源线，并加磁环，屏蔽层在进入机柜处360度接地。
3、对系统外部信号线选用屏蔽线，屏蔽层机柜入口处良好接地。
4、设备外壳就近接机柜，避免交叉。
5、系统设置隔离变压器和ups，保证系统供应纯净电源。
6、严格将电源线和信号线分开，设备外壳的各个面之间和各个板子面板之间要良好接触，接触电阻要小于0.4欧，越小越好，保证设备外壳良好接大地，这样在有静电释放时，不会影响到系统的正常工作。
四、系统接地设计
接地是最有效的抑制骚扰源的方法，可解决50%的EMC问题。系统基准地与大地相连，可抑制电磁骚扰。外壳金属件直接接大地，还可以提供静电电荷的泄漏通路，防止静电积累。
1、地线的概念 安全接地 包括保护接地和防雷接地。
保护接地 为产品的故障电流进入大地提供一个低阻抗通道； 防雷接地 提供泄放大电流的通路；
参考接地 为产品稳定可靠工作提供参考电平，为电源和信号提供基准电位。安全接地是为了当出现一些电气异常时，为大电流和高电压提供一个泄放的回路，主要是对电路的一种保护措施。参考地主要是信号地和电源地，是保证电路实现功能的基础。
2、接地方式
悬浮接地 对一个独立的与外部没有接口的系统来说一般也没有什么问题，但是如果该系统与其他的系统之间存着接口如通讯口和采样线，那么悬浮接地很容易受到静电和雷击的影响，所以一般电子产品大多不采用悬浮接地。
单点接地 当f
并联单点接地：每个电路模块都接到一个单点地上，每个单元在同一点与参考点相连。
多级电路的串联单点接地：将具有类似特性的电路的地连接在一起，形成一个公共点，然后将每一个公共点连接到单点地。
多点接地 当f>10MHz时会采用多点接地。设备中的电路都就近以接地母线为参考点。
单点接地各电路接在同一点，提供公共电位参考点，没有共阻抗耦合和低频地环路，但对高频信号存在较大的地阻抗。多点接地为就近接地，每条地线可以很短，提供较低接地阻抗。1MHz~10MHz可根据实际需要选用哪种接地方法。混合接地 是综合单点接地与多点接地的优点，对系统中的低频部分采用单点接地，对系统中高频部分采用多点接地。
信号线屏蔽接地 有高频和低频之分，高频采用多点接地，低频电缆采用单点接地。低频电场屏蔽要求在接收端单点接地，低频磁场屏蔽要求在两端接地。多点接地，除在两端接地外，并以3/20或1/10工作波长的间隔接地。
系统做到良好接地，才能有效的抑制电磁干扰，一个大的系统机柜首先要保证每个面接触良好，接触紧凑，其次是机柜内部设备要就近接地，避免二次干扰，就近泄放电磁干扰。接口屏蔽线要进行环接，再就近接机架。机柜下方设置接地铜排，系统总地线选用铜带比较好，对电磁干扰进行很好的泄放，保证了系统的正常运行 电磁兼容测试
系统功能测试，满足现场功能需要后，进行电磁兼容测试，电磁兼容测试容易出问题是静电、群脉冲、浪涌、射频场传导等
1、静电抗扰度检测
参与了几个项目的静电抗扰度检测，对静电有一定认识。静电分为接触放电和空气放电，静电是积累的高压，当接触到设备的金属外壳时会瞬间放电，会影响到电子设备的正常工作，可能引起设备故障或重启，在安全性要求较好的场合这是不允许的。
静电会影响显示效果，可能出现显示闪烁或黑屏，影响正常显示和操作。静电还可能引起CPU工作异常，程序死机或重启。
如果在产品详细设计阶段采用电磁兼容的相关设计，做静电试验不必过分担心，通过设计，对静电积累的电荷进行良好的泄放，不会影响系统的正常工作。
2、电快速瞬变脉冲群抗扰度检测
电快速瞬变脉冲群是一系列的高频高压瞬变脉冲施加在设备上，观察设备是否受到其影响。防护群脉冲主要的方法是“疏导”“堵”，“疏导”就是提供泄放回路，是干扰在进入系统之前，泄放至大地，良好的屏蔽层接地，可以泄放大部分动干扰，“堵”是使群脉冲滤除在设备之外，增加磁环，效果明显，封闭磁环的效果好于对扣磁环，也可以将磁环加入到板级中，固定在印制板中，这样使设备更可靠。
对电源线、信号线、通讯线两端增加磁环，可以对群脉冲干扰进行防护。
3、雷击浪涌检测
雷击浪涌主要包含两个方面，一个是电源防雷，一个是信号防雷。
电源防雷主要是针对系统级而言的，系统级设计要按照三级防雷设计，总电源进入端设置电源防雷（如OBO公司的V20-C/3-PH 385），可以对系统的电源进行一级防护，电源经过电源防雷后，进入隔离变压器，隔离变压器可以对电磁干扰信号进行较好的防护，抑制其对系统的影响。后进入UPS，UPS可以滤除一部分干扰信号，这样电源再进入系统设备，电源是一种纯净的电源，可以使系统更好、更可靠的工作。
图2：系统电源部分设计示例。
信号防雷是对系统的信号通路进行防护，主要涉及的是板级设计，在板级设计中增加防雷器件，如气体放电管，增加TVS泄放回路，当有大电流时通过配套电阻和TVS、气体放电管泄放，对后级电路起到保护作用。而后信号进行光电隔离，再进入系统，系统可以采集到一个稳定的信号，使系统正常分析判断，正常发出指令，正常工作。另一方面就是设计较宽的信号范围，信号正常波动时，系统正常工作。
4、射频场感应传导的抗扰度检测
射感试验可能会对显示信号、采集驱动等造成影响，可能使显示闪烁或黑屏，影响设备操作，可能使采集驱动工作异常，采集不到需要的信号，无法驱动现场设备。
射频试验是0.15k～80M频率范围内对信号线、电源进行干扰，3级强度是10V/m。射感防护的原则是将电源、信号线的屏蔽做好，屏蔽层良好接地，选择合适频率进行滤波，将干扰滤除。
5、辐射发射检测、射频场辐射抗扰度检测
该测试主要是测试系统的抗射频信号及整体屏蔽性能，只要系统做好良好的屏蔽，系统地线接地良好，系统就可以通过检测。
通过相关电磁兼容测试，产品就可以推向市场，进行试运行了，对试运行中出现的问题，进行汇总，以备产品的改进。
电子产品满足相关的电磁兼容测试标准，通过测试，才可以推向市场，用户才能放心使用，极大地减小因电磁干扰发生的事故，对企业的效益、产品的推广起到积极的作用。
电源网讯 EMI翻译成中文就是电磁干扰。其实所有的电器设备，都会有电磁干扰。只不过严重程度各有不同。电磁干扰会影响各种电器设备的正常工作，会干扰通信数据的正常传递，虽然对人体的伤害尚无定论，但是普遍认为对人体不利。所以很多国家和地区对电器的电磁干扰程度有严格的规定。当然电源也不例外的，所以我们有理由好好了解EMI以及其抑制方法。
下面结合一些专家的文献来描述EMI.首先EMI 有三个基本面
就是
噪音源：发射干扰的源头。如同传染病的传染源
耦合途径：传播干扰的载体。如同传染病传播的载体，食物，水，空气.......接收器：被干扰的对象。被传染的人。缺少一样，电磁干扰就不成立了。所以，降低电磁干扰的危害，也有三种办法： 1.从源头抑制干扰。2.切断传播途径
3.增强抵抗力，这个就是所谓的EMC（电磁兼容）先解释几个名词：
传导干扰：也就是噪音通过导线传递的方式。辐射干扰：也就是噪音通过空间辐射的方式传递。
差模干扰：由于电路中的自身电势差，电流所产成的干扰，比如火线和零线，正极和负极。共模干扰：由于电路和大地之间的电势差，电流所产生的干扰。通常我们去实验室测试的项目：
传导发射：测试你的电源通过传导发射出去的干扰是否合格。辐射发射：测试你的电源通过辐射发射出去的干扰是否合格。传导抗扰：在具有传导干扰的环境中，你的电源能否正常工作。辐射抗扰：在具有辐射干扰的环境中，你的电源能否正常工作 首先来看，噪音的源头：
任何周期性的电压和电流都能通过傅立叶分解的方法，分解为各种频率的正弦波。所以在测试干扰的时候，需要测试各种频率下的噪音强度。那么在开关电源中，这些噪音的来源是什么呢？
开关电源中，由于开关器件在周期性的开合，所以，电路中的电流和电压也是周期性的在变化。那么那些变化的电流和电压，就是噪音的真正源头。
那么有人可能会问，我的开关频率是100KHz的，但是为什么测试出来的噪音，从几百K到 几百M都有呢？
我们把同等有效值，同等频率的各种波形做快速傅立叶分析：
蓝色： 正弦波 绿色： 三角波 红色： 方波
可以看到，正弦波只有基波分量，但是三角波和方波含有高次谐波，谐波最大的是方波。也就是说如果电流或者电压波形，是非正弦波的信号，都能分解出高次谐波。那么如果同样的方波，但是上升下降时间不同，会怎样呢 同样是100KHz的方波
红色：上升下降时间都为100ns 绿色：上升下降时间都为500ns 可以看到红色的高次谐波明显大于绿色。我们继续分析下面两种波形，A: 有严重高频震荡的方波，比如MOS，二极管上的电压波形。B:用吸收电路，把方波的高频振荡吸收一下。
分别做快速傅立叶分析：
可以看到在振荡频率（大概30M）之后，A波形的谐波，要大于B波形。再来看，下面的波形，一个是具有导通尖峰的电流波形，一个没有导通尖峰。
对两个波形做傅立叶分析：
可以看到红色波形的高次谐波，要大于绿色波形。继续对两个波形，作分析 红色: 固定频率的信号 绿色：具有稍微频率抖动的信号
可以看到，频率抖动，可以降低低频段能量。进一步，放大低频段的频谱能量：
可以看到，频率抖动就是把频谱能量分散了，而固定频率的频谱能量，集中在基波的谐波频率点，所以峰值比较高，容易超标。最后稍微总结一下，如果从源头来抑制EMI。
1.对于开关频率的选择，比如传导测试150K-30M,那么在条件容许的情况下，可选择130K之类的开关频率，这样基波频率可以避开测试。2.采用频率抖动的技术。频率抖动可以分散能量，对低频段的EMI有好处。
3.适当降低开关速度，降低开关速度，可以降低开关时刻的di/dt,dv/dt。对高频段的EMI有好处。
4.采用软开关技术，比如PSFB，AHB之类的ZVS可以降低开关时刻的di/dt,dv/dt。对高频段的EMI有好处。而LLC等谐振技术，可以让一些波形变成正弦波，进一步降低EMI。5.对一些振荡尖峰做吸收，这些管子上的振荡，往往频率很高，会发射很大的EMI.6.采用反向恢复好的二极管，二极管的反向恢复电流，不但会带来高di/dt.还会和漏感等寄生电感共同造成高的dv/dt 下面来看一下传播途径，这个是poon & Pong 两位教授总结的 传播途径，比较的直观全面
我们先来看传导途径：
传导干扰的传递都是通过电线来传递的，测试的时候，使测试通过电线传导出来得干扰大小。
也就是说对电源来说，所有的传导干扰都会通过输入线，传递到测试接收器。那么这些干扰如何传递到接收器的？又要如何来阻挡这些干扰传递到接收器呢？ 先来看差模的概念，差模电流很容易理解，如下图，差模电流在输入的火线和零线（或者正线到负线）之间形成回路，用基尔霍夫定理可以很容易理解，两条线上的电流完全相等。
而这个差模电流除了包含电网频率（或者直流）的低频分量之外，还有开关频率的高频电流，如果开关频率的电流不是正弦的，那么必然还有其谐波电流。现在以最简单的，具有PFC功能的DCM 反激电源为例子，（如上图 其输入线上的电流如下：
如将其放大：
可以看到电流波形为，众多三角波组成，但是其平均值为工频的正弦。那么讲输入电流做傅立叶分析，可以得到：
可以看到，除了100Khz开关频率的基波之外，还有丰富的谐波。继续分析到更高频率，可以看到：
如果不加处理，光差模电流就可以让传导超标。
那么如何，来阻挡这些高频电流呢？最简单有效的，就是加输入滤波器 例子1，在输入端加一个RC滤波器：
在对输入电流做傅立叶分析：
可以看到高频谐波明显下降 如果加LC滤波器：
对输入电流做分析：
可以看到滤泡效果更好，但是在低频点却有处更高了。这个主要是LC滤波器谐振导致。而实际 电路中，由于各种阻抗的存在。LC不太容易引起谐振，但是也会偶尔发生。如果在传导测试中发现低频段，有非开关频率倍频的地方超标，可以考虑是否滤波器谐振。（电源网原创转载请注明出处
开关电源输入EMI滤波器设计与仿真 时间：2010-05-26 1326次阅读 【网友评论0条 我要评论】 收藏
摘要：开关电源中常用EMI滤波器抑制共模干扰和差模干扰。三端电容器在抑制开关电源高频干扰方面有良好性能。文中在开关电源一般性能EMI滤波器电路结构基础上，给出了使用三端电容器抑制高频噪声的滤波器结构。并使用PSpice软件对插入损耗进行仿真，给出了仿真结果。
关键词：开关电源；EMI滤波器；三端电容器；插入损耗 1 开关电源特点及噪声产生原因
随着电子技术的高速发展，电子设备种类日益增多，而任何电子设备都离不开稳定可靠的电源，因此对电源的要求也越来越高。开关电源以其高效率、低发热量、稳定性好、体积小、重量轻、利于环境保护等优点，近年来取得快速发展，应用领域不断扩大。开关电源工作在高频开关状态，本身就会对供电设备产生干扰，危害其正常工作；而外部干扰同样会影响其正常工作。开关电源干扰主要来源于工频电流的整流波形和开关操作波形。这些波形的电流泄漏到输入部位就成为传导噪声和辐射噪声，泄漏到输出部位就形成了波纹问题。考虑到电磁兼容性的有关要求，应采用EMI电源滤波器来抑制开关电源上的干扰。文中主要研究的是开关电源输入端的EMI滤波器。2 EMI滤波器的结构
开关电源输入端采用的EMI滤波器是一种双向滤波器，是由电容和电感构成的低通滤波器，既能抑制从交流电源线上引入的外部电磁干扰，还可以避免本身设备向外部发出噪声干扰。开关电源的干扰分为差模干扰和共模干扰，在线路中的传导干扰信号，均可用差模和共模信号来表示。差模干扰是火线与零线之间产生的干扰，共模干扰是火线或零线与地线之间产生的干扰。抑制差模干扰信号和共模干扰信号普遍有效的方法就是在开关电源输入电路中加装电磁干扰滤波器。EMI滤波器的电路结构包括共模扼流圈(共模电感)L，差模电容Cx和共模电容Cy。共模扼流圈是在一个磁环(闭磁路)的上下两个半环上，分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。两个线圈的磁通方向一致，共模干扰出现时，总电感迅速增大产生很大的感抗，从而可以抑制共模干扰，而对差模干扰不起作用。为了更好地抑制共模噪声，共模扼流圈应选用磁导率高，高频性能好的磁芯。共模扼流圈的电感值与额定电流有关。差模电容Cx通常选用金属膜电容，取值范围一般在0．1～1μF。Cy用于抑制较高频率的共模干扰信号，取值范围一般为2200～6800 pF。常选用自谐振频率较高的陶瓷电容。由于接地，共模电容Cy上会产生漏电流Ii-d。因为漏电流会对人体安全造成伤害，所以漏电流应尽量小，通常
电源滤波器一般用来抑制30 MHz以下频率范围的噪音，但对30 MHz以上的辐射发射干扰也有一定的抑制作用。根据开关电源共模、差模干扰的特点。可以按干扰的分布大概划分为3个频段：O．15～0．5 MHz差模干扰为主；0．5～5 MHz差模、共模干扰共存；5～30 MHz共模干扰为主。插入损耗
插入损耗是评价滤波器性能的主要指标，它是频率的函数。插入损耗的定义为，没有滤波器接入时，从噪声源传输到负载的功率P1和接入滤波器后噪声源传输到负载的功率P2之比，用dB表示。插入损耗越大，说明滤波器抑制干扰的能力越强。滤波器接入前后的电路图，如图3(a)和图3(b)所示。滤波器的插入损耗由式(1)表示
EMI/EMC设计经典问题集
1、为什么要对产品做电磁兼容设计？
答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求，使产品不会对系统中的
其它设备产生电磁干扰。
2、对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行？
答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的
接地方式设计。
3、在电磁兼容领域，为什么总是用分贝（dB）的单位描述？
答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽，在图形上用对数坐标更容易表示，而dB 就是用对数表示
时的单位。
4、关于EMC，我了解的不多，但是现在电路设计中数据传输的速率越来越快，我在制做PCB板的时候，也遇到了一些PCB的EMC问题，但是觉得太潜。我想好好在这方面学习学习，并不是随大流，大家学什么我就学什么，是自己真的觉得EMC在今后的电路设计中的重要性越来越大，就像我在前面说的，自己了解不深，不知道怎么入手，想问问，要在EMC方面做的比较出色，需要有哪些基础知识，应该学习哪些基础课程。如何学习才是一条比较好的道路，我知道任何一门学问学好都不容易，也不曾想过短期内把他搞通，只是希望给点建议，尽量少走一些弯路。
答：关于EMC需要首先了解一下EMC方面的标准，如EN55022(GB9254)，EN55024，以及简单测试原理，另外需要了解EMI元器件的使用，如电容，磁珠，差模电感，共模电感等，在PCB层面需要了解PCB的布局、层叠结构、高速布线对EMC的影响以及一些规则。还有一点就是对出现EMC问题需要掌握一些分析与解决思路。这些今后是作为一个硬件人员必须掌握的基本知识！
5、我是一个刚涉足PCB设计的新手，我想向您请教一下，要想做好PCB设计我应该多多掌握哪方面的知识?另外，在PCB设计中遇到的关于安规方面的知识一般在哪里能找到?盼望您的指点，不胜感激!
答：对于PCB设计应该掌握：
1、熟悉与掌握相关PCB设计软件，如POWERPCB/CANDENCE等；
2、了解熟悉所设计产品的具体架构，同时熟悉原理图电路知识，包含数字与模拟知识；
3、掌握PCB加工流程、工艺、可维护加工要求；
4、掌握PCB板高速信号完整性、电磁兼容(emi与ems）、SI、PI仿真设计等相关的知识；
5、如果相关工作涉及射频，还需掌握射频知识；
6、对于PCB设计地的按规知识主要看GB4943或UL60950，一般的绝缘间距要求通过查表可以得到！
6、电磁兼容设计基本原则
答：电子线路设计准则电子线路设计者往往只考虑产品的功能，而没有将功能和电磁兼容性综合考虑，因此产品在完成其功能的同时，也产生了大量的功能性骚扰及其它骚扰。而且，不能满足敏感度要求。电子线路的电磁兼容性设计应从以下几方面考虑：
元件选择在大多数情况下，电路的基本元件满足电磁特性的程度将决定着功能单元和最后的设备满足电磁兼容性的程度。选择合适的电磁元件的主要准则包括带外特性和电路装配技术。因为是否能实现电磁兼容性往往是由远离基频的元件响应特性来决定的。而在许多情况下，电路装配又决定着带外响应（例如引线长度）和不同电路元件之间互相耦合的程度。具体规则是：
⑴在高频时，和引线型电容器相比，应优先进用引线电感小的穿心电容器或支座电容器来滤波。⑵在必须使用引线式电容时，应考虑引线电感对滤波效率的影响。⑶铝电解电容器可能发生几微秒的暂时性介质击穿，因而在纹波很大或有瞬变电压的电路里，应该使用固体电容器。⑷使用寄生电感和电容量小的电阻器。片状电阻器可用于超高频段。⑸大电感寄生电容大，为了提高低频部分的插损，不要使用单节滤波器，而应该使用若干小电感组成的多节滤波器。⑹使用磁芯电感要注意饱和特性，特别要注意高电平脉冲会降低磁芯电感的电感量和在滤波器电路中的插损。⑺尽量使用屏蔽的继电器并使屏蔽壳体接地。⑻选用有效地屏蔽、隔离的输入变压器。⑼用于敏感电路的电源变压器应该有静电屏蔽，屏蔽壳体和变压器壳体都应接地。⑽设备内部的互连信号线必须使用屏蔽线，以防它们之间的骚扰耦合。⑾为使每个屏蔽体都与各自的插针相连，应选用插针足够多的插头座。
7、方波脉冲驱动电感传感器的问题 答：
1、信号测试过程中，尽量在屏蔽环境下进行，如果不便的话，至少要屏蔽传感器和前级。
2、测试过程中尽量使用差分探头，或至少要尽可能减短探头的接地线长度。这样能减少测试误差。
3、你的电路实际工作频率并不太高，可以通过布线减少振铃。为了噪声特性更好，应当考虑共模信号的抑制问题，必要时插入共扼电抗器，同时注意整个工作环境中的开关电源噪声，以及避免电源耦合。
4、如果传感器允许，可以使用电流放大模式，这有利于提高速度，降低噪声。模拟开关尽量放到前置放大器之后，尽管多了一路前放，但性能提高不少，而且降低调试难度。
5、如果十分介意波形，考虑额外的频率补偿。如果仅仅是数字检测，则应当降低工作频率。总而言之，能低频则低频，能隔直则隔直。
6、注意AD转换前的抗混叠滤波，以及软件滤波，提高数据稳定性。
8、GPS电磁干扰现象表现：尤其是GPS应用在PMP这种产品，功能是MP4、MP3、FM调频+GPS导航功能的手持车载两用的GPS终端产品，一定得有一个内置GPS Antenna，这样GPS Antenna与GPS终端产品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易产生EMI/EMC电磁干扰，致使GPS Antenna的收星能力下降很多，几乎没办法正常定位。采取什么样的办法可以解决 这样的EMI/EMC电磁干扰？
答：可以在上面加上ESD Filter，既有防静电又能抗电磁干扰。我们的手机客户带GPS功能的就用的这个方法。做这些的厂家有泰克（瑞侃），佳邦，韩国ICT等等很多。
9、板子上几乎所有的重要信号线都设计成差分线对，目的在增强信号抗干扰能力.那俺一直有很多困惑的地方: 1.是否差分信号只定义在仿真信号或数字信号或都有定义? 2.在实际的线路图中差分线对上的网罗如滤波器，应如何分析其频率响应，是否还是与分析一般的二端口网罗的方法一样? 3.差分线对上承载的差分信号如何转换成一般的信号? 差分线对上的信号波形是怎样的，相互之间的关系如何?
答：1，差分信号只是使用两根信号线传输一路信号，依靠信号间电压差进行判决的电路，既可以是模拟信号，也可以是数字信号。实际的信号都是模拟信号，数字信号只是模拟信号用门限电平量化后的取样结果。因此差分信号对于数字和模拟信号都可以定义。
2，差分信号的频率响应，这个问题好。实际差分端口是一个四端口网络，它存在差模和共模两种分析方式。如下图所示。在分析频率相应的时候，要分别添加同极性的共模扫频源和互为反极性的差模扫频源。而相应端需要相应设置共模电压测试点Vcm＝（V1＋V2）/2，和差模电压测试点Vdm=V1-V2。网络上有很多关于差分信号阻抗计算和原理的文章，可以详细了解一下。
EMI/EMC设计经典问题集(二)
10、我为单位的直流磁钢电机设计了一块调速电路，电源端以用0.33uf+夏普电视机电感+0.33uf后不理想，后用4只电感串在PCB板电源端，但在30~50MHz之间超了12db，该如何处理？
答：通常来讲，LC或PI型滤波电路比单一的电容滤波或电感滤波效果要好。您所谓的电源端以用0.33uf+夏普电视机电感+0.33uf后不理想不知道是什么意思？是辐射超标吗？在什么频段？我猜测直流磁钢电机供电回路中，反馈噪声幅度大，频率较低，需要感值大一点的电感滤波，同时采用多级电容滤波，效果会好一些。
11、最近正想搞个0--150M，增益不小于80 DB的宽带放大器，!请问在EMC方面应该注意什么问题呢?
答1：宽带放大器设计时特别要注意低噪声问题，比如要电源供给必须足够稳定等。
答2：1.注意输入和数出的阻抗匹配问题，比如共基输入射随输出等 2.各级的退偶问题，包括高频和低频纹波等 3.深度负反馈，以及防止自激振荡和环回自激等 4.带通滤波气的设计问题
答3：实在不好回答，看不到实际的设计，一切建议还是老生常谈：注意EMC的三要素，注意传导和辐射路径，注意电源分配和地弹噪声。150MHz是模拟信号带宽，数字信号的上升沿多快呢？如果转折频率也在150MHz以下，个人认为，传导耦合，电源平面辐射将是主要考虑的因素，先做好电源的分配，分割和去耦电路吧。80dB，增益够高的，做好前极小信号及其参考电源和地的隔离保护，尽量降低这个部分的电源阻抗。
12、求教小功率直流永磁电机设计中EMC的方法和事项。生产了一款90W的直流永磁电机(110~120V，转速2000/分钟)EMC一直超标，生产后先把16槽改24槽，有做了轴绝缘，未能达标!现在又要设计生产125W的电机，如何处理？
答：直流永磁电机设计中EMC问题，主要由于电机转动中产生反电动势和换相时引起的打火。具体分析，可以使用RMxpert来设计优化电机参数，Maxwell2D来仿真EMI实际辐射。
13、是否可用阻抗边界（Impedance）方式设定？或者用类似的分层阻抗 RLC阻抗？又或者使用designer设计电路和hf协同作业？
答：集中电阻可以用RLC边界实现；如果是薄膜电阻，可以用面阻抗或阻抗编辑实现。
14、我现在在对外壳有一圈金属装饰件的机器做静电测试，测试中遇到：接触放电4k时32k晶振没问题，空气放电8k停振的问题，如何处理？
答：有金属的话，空气放电和接触放电效果差不多，建议你在金属支架上喷绝缘漆试试。
15、我们现在测量PCB电磁辐射很麻烦，采用的是频谱仪加自制的近场探头，先不说精度的问题，光是遇到大电压的点都很头疼，生怕频谱仪受损。不知能否通过仿真的方法解决。
答：首先，EMI的测试包括近场探头和远场的辐射测试，任何仿真工具都不可能替代实际的测试；其次，Ansoft的PCB单板噪声和辐射仿真工具SIwave和任意三维结构的高频结构仿真器HFSS分别可以仿真单板和系统的近场和远场辐射，以及在有限屏蔽环境下的EMI辐射。仿真的有效性，取决于你对自己设计的EMI问题的考虑以及相应的软件设置。例如：单板上差模还是共模辐射，电流源还是电压源辐射等等。就我们的一些实践和经验，绝大多数的EMI问题都可以通过仿真分析解决，而且与实际测试比较，效果非常好。
16、听说Ansoft的EMC工具一般仿真1GHz以上频率的，我们板上频率最高的时钟线是主芯片到SDRAM的只有133MHz，其余大部分的频率都是KHz级别的。我们主要用Hyperlynx做的SI/PI设计，操作比较简单，但是现在整板的EMC依旧超标，影响画面质量。另外，你们的工具和Mentor PADS有接口吗？
答：Ansoft的工具可以仿真从直流到几十GHz以上频率的信号，只是相对其它工具而言，1GHz以上的有损传输线模型更加精确。据我所知，HyperLynx主要是做SI和crotalk的仿真，以及一点单根信号线的EMI辐射分析，目前还没有PI分析的功能。影响单板的EMC的原因很多，解决信号完整性和串扰只是解决EMC的其中一方面，电源平面的噪声，去耦策略，屏蔽方式，电流分布路径等都会影响到EMC指标。这些都可以再ansoft的SIwave工具中，通过仿真进行考察。补充说明，ansoft的工具与Mentor PADS有接口。
17、请说明一下什么时候用分割底层来减少干扰，什么时候用地层分区来减少干扰。
答：分割底层，我还没听说过，什么意思？是否能举个例子。地层分割，主要是为了提高干扰源和被干扰体之间的隔离度，如数模之间的隔离。当然分割也会带来诸如跨分割等信号完整性问题，利用ansoft的SIwave可以方便的检查任意点之间的隔离度。当然提高隔离度，还有其它办法，分层、去耦、单点连接、都是办法，具体应用的效果可以用软件仿真。
18、电容跨接两个不同的电源铜箔分区用作高频信号的回流路径，众所周知电容隔直流通交流，频率越高电流越流畅，我的疑惑是现今接入PCB中的电平大都是经过虑除交流的，那么如前所述电容通过的是什么呢?“交流的信号”吗?
答1：这个问题很有点玄妙，没见过很服人的解释。对于交流，理想的是，电源和地“短路”，然而实际上其间的阻抗不可能真的是 0 欧。你说的电容，容量不能太大，以体现出“低频一点接地，搞频多点接地”这一原则。这大概就是该电容的存在价值。经常遇到这样的情况：2个各自带有电源的部件连接后，产生了莫名其妙的干扰，用个瓷片电容跨在2个电源间，干扰就没了。
答2：该电容是用来做稳压和EMI用的，通过的是交流信号。“现今接入PCB中的电平大都是经过虑除交流的”的确如此，不过别忘了，数字电路本身就会产生交流信号而对电源造成干扰，当大量的开关管同时作用时，对电源造成的波动是非常大的。不过在实际中，这种电容主要是起到辅助的作用，用来提高系统的性能，其它地方设计的好的话，完全可以不要。
答3：交流即是变化的。对于所谓的直流电平，比如电源来说，由于布线存在阻抗，当他的负载发生变化，对电源的需求就会变化，或大或小。这种情况下，“串联”的布线阻抗就会产生或大或小的压降。于是，直流电源上就有了交流的信号。这个信号的频率与负责变化的频率有关。电容的作用在于，就近存储一定的电荷能量，让这种变化所需要的能量可以直接从电容处获得。近似地，电容（这时可以看成电源啦）和负载之间好像就有了一条交流回路。电容起到交流回路的作用，大致就是这样的吧……
19、公司新做了一款手机，在做3C认证时有一项辐射指标没过，频率为50-60M，超过了5dB，应该是充电器引起的，就加了几个电容，其它的没有，电容有1uF，100uF的。请问有没有什么好的解决方案（不改充电器只更改手机电路）。在手机板的充电器的输入端加电容能解决吗？
答1：电容大的加大，小的改小，串个BIT，不过是电池导致的可能性不是很大。答2：你将变频电感的外壳进行对地短接和屏蔽试试。
20、PCB设计如何避免高频干扰？
答：避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰，也就是所谓的串扰(Crotalk)。可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离，或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。
21、PCB设计中如何解决高速布线与EMI的冲突？
答：因EMI所加的电阻电容或ferrite bead，不能造成信号的一些电气特性不符合规范。所以，最好先用安排走线和PCB叠层的技巧来解决或减少EMI的问题，如高速信号走内层。最后才用电阻电容或ferrite bead的方式，以降低对信号的伤害。
22、若干PCB组成系统，各板之间的地线应如何连接？
答：各个PCB板子相互连接之间的信号或电源在动作时，例如A板子有电源或信号送到B板子，一定会有等量的电流从地层流回到A板子(此为Kirchoff current law)。这地层上的电流会找阻抗最小的地方流回去。所以，在各个不管是电源或信号相互连接的接口处，分配给地层的管脚数不能太少，以降低阻抗，这样可以降低地层上的噪声。另外，也可以分析整个电流环路，尤其是电流较大的部分，调整地层或地线的接法，来控制电流的走法(例如，在某处制造低阻抗，让大部分的电流从这个地方走)，降低对其它较敏感信号的影响。
23、PCB设计中差分信号线中间可否加地线？
答：差分信号中间一般是不能加地线。因为差分信号的应用原理最重要的一点便是利用差分信号间相互耦合(coupling)所带来的好处，如flux cancellation，抗噪声(noise immunity)能力等。若在中间加地线，便会破坏耦合效应。
34、适当选择PCB与外壳接地的点的原则是什么？
答：选择PCB与外壳接地点选择的原则是利用chais ground提供低阻抗的路径给回流电流(returning current)及控制此回流电流的路径。例如，通常在高频器件或时钟产生器附近可以借固定用的螺丝将PCB的地层与chais ground做连接，以尽量缩小整个电流回路面积，也就减少电磁辐射。
25、在电路板尺寸固定的情况下，如果设计中需要容纳更多的功能，就往往需要提高PCB的走线密度，但是这样有可能导致走线的相互干扰增强，同时走线过细也使阻抗无法降低，请介绍在高速（>100MHz）高密度PCB设计中的技巧？
答：在设计高速高密度PCB时，串扰(crotalk interference)确实是要特别注意的，因为它对时序(timing)与信号完整性(signal integrity)有很大的影响。以下提供几个注意的地方：
1.控制走线特性阻抗的连续与匹配。2.走线间距的大小。一般常看到的间距为两倍线宽。可以透过仿真来知道走线间距对时序及信号完整性的影响，找出可容忍的最小间距。不同芯片信号的结果可能不同。3.选择适当的端接方式。
4.避免上下相邻两层的走线方向相同，甚至有走线正好上下重迭在一起，因为这种串扰比同层相邻走线的情形还大。
5.利用盲埋孔(blind/buried via)来增加走线面积。但是PCB板的制作成本会增加。在实际执行时确实很难达到完全平行与等长，不过还是要尽量做到。
除此以外，可以预留差分端接和共模端接，以缓和对时序与信号完整性的影响。
26、PCB设计中模拟电源处的滤波经常是用LC电路。但是为什么有时LC比RC滤波效果差？
答： LC与RC滤波效果的比较必须考虑所要滤掉的频带与电感值的选择是否恰当。因为电感的感抗(reactance)大小与电感值和频率有关。如果电源的噪声频率较低，而电感值又不够大，这时滤波效果可能不如RC。但是，使用RC滤波要付出的代价是电阻本身会耗能，效率较差，且要注意所选电阻能承受的功率。
27、PCB设计中滤波时选用电感，电容值的方法是什么？
答：电感值的选用除了考虑所想滤掉的噪声频率外，还要考虑瞬时电流的反应能力。如果LC的输出端会有机会需要瞬间输出大电流，则电感值太大会阻碍此大电流流经此电感的速度，增加纹波噪声(ripple noise)。电容值则和所能容忍的纹波噪声规范值的大小有关。纹波噪声值要求越小，电容值会较大。而电容的ESR/ESL也会有影响。另外，如果这LC是放在开关式电源(switching regulation power)的输出端时，还要注意此LC所产生的极点零点(pole/zero)对负反馈控制(negative feedback control)回路稳定度的影响
28、EMI的问题和信号完整性的问题，是相互关联的，如何在定义标准的过程中，平衡两者?
答：信号完整性和EMC还处于草案中不便于公开，至信号完整性和EMI两者如何平衡，这不是测试规范的事，如果要达到二者平衡，最好是降低通信速度，但大家都不认可。
29、PCB设计中如何尽可能的达到EMC要求，又不致造成太大的成本压力？ 答：PCB板上会因EMC而增加的成本通常是因增加地层数目以增强屏蔽效应及增加了ferrite bead、choke等抑制高频谐波器件的缘故。除此之外，通常还是需搭配其它机构上的屏蔽结构才能使整个系统通过EMC的要求。以下仅就PCB板的设计技巧提供几个降低电路产生的电磁辐射效应。
1、尽可能选用信号斜率(slew rate)较慢的器件，以降低信号所产生的高频成分。
2、注意高频器件摆放的位置，不要太靠近对外的连接器。
3、注意高速信号的阻抗匹配，走线层及其回流电流路径(return current path)，以减少高频的反射与辐射。
4、在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声。特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。
5、对外的连接器附近的地可与地层做适当分割，并将连接器的地就近接到chais ground。
6、可适当运用ground guard/shunt traces在一些特别高速的信号旁。但要注意guard/shunt traces对走线特性阻抗的影响。
7、电源层比地层内缩20H，H为电源层与地层之间的距离。
30、PCB设计中当一块PCB板中有多个数/模功能块时，常规做法是要将数/模地分开，原因何在？
答：将数/模地分开的原因是因为数字电路在高低电位切换时会在电源和地产生噪声，噪声的大小跟信号的速度及电流大小有关。如果地平面上不分割且由数字区域电路所产生的噪声较大而模拟区域的电路又非常接近，则即使数模信号不交叉，模拟的信号依然会被地噪声干扰。也就是说数模地不分割的方式只能在模拟电路区域距产生大噪声的数字电路区域较远时使用。
31、在高速PCB设计时，设计者应该从那些方面去考虑EMC、EMI的规则呢？ 答：一般EMI/EMC设计时需要同时考虑辐射(radiated)与传导(conducted)两个方面.前者归属于频率较高的部分(>30MHz)后者则是较低频的部分(
32、PCB设计时，怎样通过安排迭层来减少EMI问题？
答：首先，EMI要从系统考虑，单凭PCB无法解决问题。层叠对EMI来讲，我认为主要是提供信号最短回流路径，减小耦合面积，抑制差模干扰。另外地层与电源层紧耦合，适当比电源层外延，对抑制共模干扰有好处。
33、PCB设计时，为何要铺铜？ 答：一般铺铜有几个方面原因：
1，EMC.对于大面积的地或电源铺铜，会起到屏蔽作用，有些特殊地，如PGND起到防护作用。
2，PCB工艺要求。一般为了保证电镀效果，或者层压不变形，对于布线较少的PCB板层铺铜。
3，信号完整性要求，给高频数字信号一个完整的回流路径，并减少直流网络的布线。
当然还有散热，特殊器件安装要求铺铜等等原因。
34、安规问题：FCC、EMC的具体含义是什么？
答： FCC: federal communication commiion 美国通信委员会；EMC: electro megnetic compatibility 电磁兼容。FCC是个标准组织，EMC是一个标准。标准颁布都有相应的原因，标准和测试方法。
35、在做pcb板的时候，为了减小干扰，地线是否应该构成闭和形式？ 答：在做PCB板的时候，一般来讲都要减小回路面积，以便减少干扰，布地线的时候，也不 应布成闭合形式，而是布成树枝状较好，还有就是要尽可能增大地的面积。
36、PCB设计中，如何避免串扰？
答：变化的信号（例如阶跃信号）沿传输线由A到B传播，传输线C-D上会产生耦合信号，变化的信号一旦结束也就是信号恢复到稳定的直流电平时，耦合信号也就不存在了，因此串扰仅发生在信号跳变的过程当中，并且信号沿的变化（转换率）越快，产生的串扰也就越大。空间中耦合的电磁场可以提取为无数耦合电容和耦合电感的集合，其中由耦合电容产生的串扰信号在受害网络上可以分成前向串扰和反向串扰Sc，这个两个信号极性相同；由耦合电感产生的串扰信号也分成前向串扰和反向串扰SL，这两个信号极性相反。耦合电感电容产生的前向串扰和反向串扰同时存在，并且大小几乎相等，这样，在受害网络上的前向串扰信号由于极性相反，相互抵消，反向串扰极性相同，叠加增强。串扰分析的模式通常包括默认模式，三态模式和最坏情况模式分析。默认模式类似我们实际对串扰测试的方式，即侵害网络驱动器由翻转信号驱动，受害网络驱动器保持初始状态（高电平或低电平），然后计算串扰值。这种方式对于单向信号的串扰分析比较有效。三态模式是指侵害网络驱动器由翻转信号驱动，受害的网络的三态终端置为高阻状态，来检测串扰大小。这种方式对双向或复杂拓朴网络比较有效。最坏情况分析是指将受害网络的驱动器保持初始状态，仿真器计算所有默认侵害网络对每一个受害网络的串扰的总和。这种方式一般只对个别关键网络进行分析，因为要计算的组合太多，仿真速度比较慢。
37、在EMC测试中发现时钟信号的谐波超标十分严重，只是在电源引脚上连接去耦电容。在PCB设计中需要注意哪些方面以抑止电磁辐射呢？
答： EMC的三要素为辐射源，传播途径和受害体。传播途径分为空间辐射传播和电缆传导。所以要抑制谐波，首先看看它传播的途径。电源去耦是解决传导方式传播，此外，必要的匹配和屏蔽也是需要的。
38、在PCB设计中，通常将地线又分为保护地和信号地；电源地又分为数字地和模拟地，为什么要对地线进行划分？
答：划分地的目的主要是出于EMC的考虑，担心数字部分电源和地上的噪声会对其它信号，特别是模拟信号通过传导途径有干扰。至于信号的和保护地的划分，是因为EMC中ESD静放电的考虑，类似于我们生活中避雷针接地的作用。无论怎样分，最终的大地只有一个。只是噪声泻放途径不同而已。
39、PCB设计中，在布时钟时，有必要两边加地线屏蔽吗？
答：是否加屏蔽地线要根据板上的串扰/EMI情况来决定，而且如对屏蔽地线的处理不好，有可能反而会使情况更糟。
40、近端串扰和远端串扰与信号的频率和信号的上升时间是否有关系？是否会随着它们变化而变化？如果有关系，能否有公式说明它们之间的关系？ 答：应该说侵害网络对受害网络造成的串扰与信号变化沿有关，变化越快，引起的串扰越大，（V=L*di/dt）。串扰对受害网络上数字信号的判决影响则与信号频率有关，频率越快，影响越大。
41、在设计PCB板时，有如下两个叠层方案： 叠层1 》信号 》地 》信号 》电源＋1.5V 》信号 》电源＋2.5V 》信号 》电源＋1.25V 》电源＋1.2V 》信号 》电源＋3.3V 》信号 》电源＋1.8V 》信号 》地 》信号 叠层2 》信号 》地 》信号 》电源＋1.5V 》信号 》地 》信号 》电源＋1.25V +1.8V 》电源＋2.5V +1.2V 》信号 》地 》信号 》电源＋3.3V 》信号 》地 》信号 哪一种叠层顺序比较优选？对于叠层2，中间的两个分割电源层是否会对相邻的信号层产生影响？这两个信号层已经有地平面给信号作为回流路径。
答：应该说两种层叠各有好处。第一种保证了平面层的完整，第二种增加了地层数目，有效降低了电源平面的阻抗，对抑制系统EMI有好处。理论上讲，电源平面和地平面对于交流信号是等效的。但实际上，地平面具有比电源平面更好的交流阻抗，信号优选地平面作为回流平面。但是由于层叠厚度因素的影响，例如信号和电源层间介质厚度小于与地之间的介质厚度，第二种层叠中跨分割的信号同样在电源分隔处存在信号回流不完整的问题
EMI/EMC设计经典问题集(四)
42、在使用protel 99se软件设计PCB时，处理器的是89C51，晶振12MHZ 系统中还有一个40KHZ的超声波信号和800hz的音频信号，此时如何设计PCB才能提供高抗干扰能力?对于89C51等单片机而言，多大的信号的时候能够影响89C51的正常工作?除了拉大两者之间的距离之外，还有没有其它的技巧来提高系统抗干扰的能力?
答： PCB设计提供高抗干扰能力，当然需要尽量降低干扰源信号的信号变化沿速率，具体多高频率的信号，要看干扰信号是那种电平，PCB布线多长。除了拉开间距外，通过匹配或拓扑解决干扰信号的反射，过冲等问题，也可以有效降低信号干扰。
43、请问在PCB 布线中电源的分布和布线是否也需要象接地一样注意。若不注意会带来什么样的问题？会增加干扰么？
答：电源若作为平面层处理，其方式应该类似于地层的处理，当然，为了降低电源的共模辐射，建议内缩20倍的电源层距地层的高度。如果布线，建议走树状结构，注意避免电源环路问题。电源闭环会引起较大的共模辐射。
44、我做了个TFT LCD的显示屏，别人在做EMC测试时，干扰信号通过空间传导过来，导致屏幕显示的图象会晃动，幅度挺大的。谁能指点下，要怎么处理！是在几股信号线上加 干扰脉冲群，具体是叫什么名字我也不太清楚，干扰信号通过信号线辐射出来的。
答：如果是单独的LCD，EMC测试中的脉冲群试验几乎是过不去的，特别是用耦合钳的时候，会够你受的了。如果是仪器中用到了LCD，就不难解决了，例如信号线的退耦处理，导电膏适当减小LCD入口的阻抗，屏表面加屏蔽导电丝网等。
45、前段时间EMC测试，GSM固定无线电话在100MHz-300MHz之间有辐射杂散现象。之后，公司寄给我两部喷有静电漆的屏蔽外壳话机，实验室不准换整部话机，我就把喷有铁磁性材料的静电漆的外壳换到了要修改测试的话机上。测试结果显示以前的杂散现象没有了，但是主频出现了问题，话机工作的主频是902MHz，但在905-910MHz之间又出现了几个频率，基本情况就是这样。修改过程中，我只换了外壳，电路板和其他硬件都没有做任何修改。
答：话机种类可以理解为：无线手机、无绳电话等等。需要明确一下：话机的类型、主机工作频率范围以及机壳静电喷涂材料的类型：如铁磁类或非铁磁类导电材料以及导电率等。
46、使用Protel Dxp实心敷铜时选pour over all same net objects有什么副作用？会不会引起干扰信号在整块板上乱窜，从而影响性能？我做的是一块低频的数据采集卡，这个问题可能不需要担心，但还是想搞清楚。
答1：对于模、数混合的PCB板，模、数、地建议分开，最后再同点接地，如用“瓷珠”或0欧电阻连接。高速的数据线最好有两根地线平行走，可以减少干扰。
答2：pour over all same net objects对信号的性能没有什么影响，只是对一些焊盘的焊接有影响，散热比较快。这样做对EMI应该是有好处的。增加焊盘与铜的接触面积。
答3：实心敷铜时选pour over all same net objects不会有副作用。应该选择为铺花焊盘而不是实心焊盘，因为实心焊盘散热快，可能导致回流焊时发生立碑的情况。
47、请问什么是磁珠，有什么用途？磁珠连接、电感连接或者0欧姆电阻连接又是什么 ？
答：磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号，象一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路（DDR SDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路，中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过错50MHZ。
磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构（电路）中的RF噪声，RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信号，而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射（EMI）。要消除这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色（衰减器），该器件允许直流信号通过，而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上，然而，低频信号也会受到片式磁珠的影响。
要正确的选择磁珠，必须注意以下几点：
1、不需要的信号的频率范围为多少;
2、噪声源是谁;
3、需要多大的噪声衰减;
4、环境条件是什么（温度，直流电压，结构强度）;
5、电路和负载阻抗是多少;
6、是否有空间在PCB板上放置磁珠;
前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要，即电阻，感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL来描述。通过这一曲线，选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。片式磁珠在过大的直流电压下，阻抗特性会受到影响，另外，如果工作温升过高，或者外部磁场过大，磁珠的阻抗都会受到不利的影响。使用片式磁珠和片式电感的原因： 是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时，使用片式磁珠是最佳的选择。
48、刚才是做硬件设计的工作。请教各位怎么样确定消除导线间串扰得电容容值。
答：在PCB布线时应该注意不要有太长的平行走线，尤其是高速或高摆幅信号。如果无法避免，其间保持足够的距离或者添加地线隔离。受体积限制和抗干扰要求高的部位可用金属屏蔽合隔离。
49、在实际做产品的时候发现了一个很头疼的问题。将开发的样机放在某个干扰很厉害的车上的时候，为了解决续流的问题，讲一个小电瓶并接在汽车的电源上（加了一个二极管防止小电瓶的电压被拉跨。）但是发现一旦与汽车的打铁地线一连接，终端就会被干扰。有好的建议吗？
答：这是很明显的EMC问题，车上电火花干扰，导致你的终端设备被干扰，这个干扰可能是辐射，也可能是传导到你的终端。
这个问题很多种原因：
1、接地问题，你的终端主板上地线的走线问题，布铜的情况
2、外壳的屏蔽问题，做好是金属外壳，将不是金属部分外壳用锡箔封上，可以一试
3、线路板的布局，电源部分和CPU部分尽量分开，电源部分走线要尽量粗，尽量短，布线规则很重要
4、线路板的层数比较重要，一般汽车上电子产品主板最好是至少4层板，两层板抗干扰可能较差
5、加磁环，你可以考虑在做试验时在电源线上套上磁环
当然可能还有很多别的解决方法，具体情况可能不一样，希望对你能够有所帮助
（五）50、问在电路中，为什么在 SCL、SDA、AS都串联一个电阻，电阻的大小在电路中都会有什么影响？
答：上拉是增加抭干扰能力的，一般取值Vcc/1mA~10K；串联是阻尼用的，一般取33ohm~ 470ohm，即当信号线上的脉冲频率较高时将会从线的一端反射到另一端，这将可能影响数据及有EMI，加串一个电阻在线中间将可有效控制这种反射。
51、品在做CE/FCC测试时，如果在200MHz时辐射偏高，超过可接受的范围，应该怎么消除，磁珠应该怎么选择，另外晶振倍频部分的辐射应该如何去消除。答：你谈到的问题实在是太简单，没有办法给与你一个非常准确的答复，不过根据我个人的经验，给点思考的方法。
如果你能肯定是倍频，则主要对产生倍频的器件进行进行处理，这应该是有目标的，在处理是可以直接试一试，将产生倍频的器件进行一个简单的屏蔽（只需要用可乐罐做个屏蔽罩，关键是要注意接地。）在进行测试看看辐射值是否降低，如果降低则明确辐射的来源，在专门对其进行屏蔽处理。如果没有变化，则应重点考虑一下，露在外面的传输线，如果传输线能接地一定要接地，最好能采用屏蔽线试一试，看看有没有变化，以确认是否与传输线有关。最后就是箱体本身的屏蔽问题，这个问题比较复杂，而且成本较高，是在没有办法的情况才考虑解决的方式。这几种方式都尝试后，辐射值应该会降低的。
52、最近在写一个2KW的吸尘器软件，功能是实现了，但过不了EMC。请指点下，软件上面采用哪种算法，可以过EMC!功能简述如下：
1、软起动和软调速功能。(所谓软起动也就是电机慢慢的加速，速度不会突变)
2、可以调节电机的转速。
3、是用可控硅控制电机的。控制方式是对正弦波斩波。
在硬件方面，电路很简单，硬件处理EMC就只一个0.1uF的安规电容。答： 和硬件方面沟通，可能要多下功夫，单纯软件很难解决。
53、DECODER中的DA的转换频率从芯片里面顺电源和地辐射出来，为166M。我在电源上并了个1N，或630P，或30P但都屡不掉。两层板，电源回路很短，请给点建议，并分析下滤不掉的原因。
答1：电源的质量差（负载能力），DA应该单独用一个电源。
答2：首先检查输出端接地是否良好，在将信号输出端口串BEAD试试。答3：我认为你可以将其地用100M磁珠损号166M高频。
54、要做多路的温度采集，用的是K型热电偶，电源用电荷泵转换模块，信号调理部分想用AD620和OP07做二级放大，现在有几个地方不太有把握，请做过的帮忙！
一是电源，我现在用12v电瓶供电，用电荷泵转换成+/-12v，这样的电压有一定的纹波，对信号的采集比较不利，是否该直接用电瓶电压做成单电源的呢？ 二是热电偶的两个信号端是否按AD620的数据手册上例子一样直接输入AD620的输入端即可，我看手册上还有EMI FILTER的部分，这部分对测量热电偶的情况应该怎么加进去呢？热电偶的冷端是该接地还是接一个稳定的电压呢？ 三，因为我要求的温度涉及到零下，因此AD620输出后要分别经过同相放大和反相放大再送入A/D端口，我打算用OP07制作二级滤波，一级是无限增益滤波电路，二级是同相放大2倍和反相放大2倍的滤波电路，不知道这样可不可以？ 答：如你的热电偶的冷端接地(许多设备热电偶一端已接地)，而且测温零度以下，你最好还是用+/-电源。这是通常的做法。电源的纹波要好，但不一定正负对称，你可再加稳定的LDO实现。低频滤波对结果很有影响，但一级滤波应能满足，EMI部分要看你的应用环境。对多路测温，你可将多路器放在放大之前以降低成本。多路器应要差分输入，热电偶输入导线也应是热电偶型的，挺贵的。61、布线不能跨越分割电源之间的间隙，哪位大虾可以给个详细说明啊？ 答：如果一个电源层被分割成几个不同的电源部分，如有3.3V、5V等的电源，信号线最好不要同时出现在不同的电源平面上，即布线不能跨越分割电源之间的间隙，否则会出现不必要的EMC问题，对地也一样，布线也不能跨越分割地之间的间隙。
62、现用单片机通过达林顿管、光藕控制一12V继电器来控制交流接触器的吸合，在吸合瞬间常导致单片机复位，通过示波器测复位脚，能检测到有效复位信号（使用三脚的复位IC）。单片机使用5V供电，5V稳压管前后均已接1000uF电容，且用示波器检测未发现电源波动。另外，如果继电器空载（不接交流接触器）则未发现复位现象。请问各位该如何解决？ 答1：可以在交流接触器线圈两端并联一电阻和电容串联的阻容吸收回路，电容的容量在0.01UF---0.47UF之间现在，耐压最好高于线圈额定电压的2－3倍，看这样行不行？
答2：这个应该是交流接触器动作时产生的EMC干扰所致。楼上朋友的阻容吸收是个不错的解决办法，同时也可以考虑在12V继电器的输出触点并联100P到47P的高压电容试试。
答3：在交流接触器加RC吸收是有效的。但是你还的检查你的电源回路，看看你的CPU电源走线是否太长，尽量在芯片的电源脚上并去偶电容，还有就是稳压部分也可以加LC吸收回路，尽可能的吸收来自电源的干扰。
答4：先不带负载看看是否有同样现象出现，分级判断排出问题。可先不接光藕，再不接继电器。如果不接光藕还是出现复位，查查硬件输出端口是否和复位有短路，如果没有复位，可以接光藕但不接继电器。还出现复位可能的情况是地线太细，复位脚的地离光藕太近而且远离电源，光藕的限流电阻太小，导致地电位瞬时抬高。布线时CPU要远离大电流的器件，地线采用星型单点接地。如果还是出现复位，就是继电器线圈和驰点电弧或大负载的变化引起的电磁干扰。可采取屏蔽和消除触点拉弧的一些方法来解决。多数情况是电源没处理好，地线或+5V线过长过细。CPU位置不合理。
63、交流滤波器与直流滤波是否可以互用？一般而言，交流线滤波器可以用在直流的场合，但是直流线滤波器绝对不能用在交流的场合，这是为什么？ 答：直流滤波器中使用的旁路电容是直流电容，用在交流条件下可能会发生过热而损坏，如果直流电容的耐压较低，还会被击穿而损坏。即使不会发生这两种情况，一般直流滤波器中的共模旁路电容的容量较大，用在交流的场合会发生过大的漏电流，违反安全标准的规定。
64、在一个盒式设备中，比如以太网交换机或PC机，存在机壳地和电路地工作地，我发现有些设备将两个地用电容连接，有些用0电阻连接，有些用铁氧体连接，究竟哪一个对？
答：我们一般使用102高压瓷介电容。
65、“机构的防护”是指什么？是不是机壳的防护？
答：是的，机壳要尽量严密，少用或不用导电材料，尽可能接地。
66、请问产品全部采用金属做为外壳(如铝，不锈钢等材质)对产品的ESD防护有何大的影响?应怎样处理较好?
答：产品全部用金属外壳，如果接地不良当然不利于ESD的防护，但只要做好接地就不会有什么问题。至于如何接地就要看设备的具体情况了，如果是大型设备，可以通过设备直接接大地，效果当然会很理想的。67、为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态干扰？
答：因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机，它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。而静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰，其频谱范围很宽，但时间很短，这样频谱分析仪在瞬态干扰发生时观察到的仅是其总能量的一小部分，不能反映实际的干扰情况。
68、在现场进行电磁干扰问题诊断时，往往需要使用近场探头和频谱分析仪，怎样用同轴电缆制作一个简易的近场探头？
答：将同轴电缆的外层（屏蔽层）剥开，使芯线暴露出来，将芯线绕成一个直径1~2 厘米小环（1~3匝），焊接在外层上。
69、测量人体的生物磁信息是一种新的医疗诊断方法，这种生物磁的测量必须在磁场屏蔽室中进行，这个屏蔽室必须能屏蔽从静磁场到1GHz 的交变电磁场，请提出这个屏蔽室的设计方案。
答：首先考虑屏蔽材料的选择问题，由于要屏蔽频率很低的磁场，因此要使用高导磁率的材料，比如坡莫合金。由于坡莫合金经过加工后，导磁率会降低，必须进行热处理。因此，屏蔽室要作成拼装式的，由板材拼装而成。事先将各块板材按照设计加工好，然后进行热处理，运输到现场，十分小心的进行安装。每块板材的结合处要重叠起来，以便形成连续的磁通路。这样构成的屏蔽室能够对低频磁场有较好的屏蔽效能，但缝隙会产生高频泄漏。为了弥补这个不足，在坡莫合金屏蔽室的外层用铝板焊接成第二层屏蔽，对高频电磁场起到屏蔽作用。
70、设计屏蔽机箱时，根据哪些因素选择屏蔽材料？
答：从电磁屏蔽的角度考虑，主要要考虑所屏蔽的电场波的种类。对于电场波、平面波或频率较高 的磁场波，一般金属都可以满足要求，对于低频磁场波，要使用导磁率较高的材料。
71、机箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影响以外，还受什么因素的影响？
答：受两个因素的影响，一是机箱上的导电不连续点，例如孔洞、缝隙等；另一个是穿过屏蔽箱的导线，如信号电缆、电源线等。
72、屏蔽磁场辐射源时要注意什么问题？
答：由于磁场波的波阻抗很低，因此反射损耗很小，而主要靠吸收损耗达到屏蔽的目的。因此要选
择导磁率较高的屏蔽材料。另外，在做结构设计时，要使屏蔽层尽量远离辐射源（以增加反射损耗），尽量避免孔洞、缝隙等靠近辐射源。
73、在设计屏蔽结构时，有一个原则是：尽量使机箱内的电缆远离缝隙和孔洞，为什么？
答：由于电缆近旁总是存在磁场，而磁场很容易从孔洞泄漏（与磁场的频率无关）。因此，当电缆距离缝隙和孔洞很近时，就会发生磁场泄漏，降低总体屏蔽效能。
74、为什么在很多情况下为了抑制噪声信号我们都采用接地的方法，而不是接电源的方法?地和电源在多层PCB上面都是其中的一层，按照电压零点相对性来说即使是电源层不是也可以作为电压零点吗?
答1：接地也可以说接参考点，既然是参考点就要能起到参考作用。认为是地，就是说起码认为这里是零，没有任何阻抗（实际上是不是要看layout）。电源输出阻抗如果是零的话，当然也可以做参考点，也可以作为噪声信号的旁路通道。
答2：信号的地有几种意思： 1.绝对地——EARTH，大地 2.相对地——GROUND，参考地 3.无地——有时为了减少干扰，信号的0/1，故意是彼此相对值，而不是与地相对值，即信号0并不取为地。比如CAN中的信号就如此。硬件设计的难点之一，就是如何解决好接地问题，从IC芯片，到一个大系统都如此。
答3：用示波器探头上的地线夹夹电源有可能会烧掉示波器噢。示波器探头上的地线夹是与示波器电源线的地线相连的（如果不是隔离探头的话）。用它夹电源会将电源直接对地短路。用不同探头的地线夹夹在不同电位的点上也会短路的。所以推荐的做法是示波器电源通过一个隔离变压器接入市电。或者象我们通常做的那样，将示波器电源线上的地线脚拔掉，以绝后患。接地和隔离是我们在设计和测试中应该时刻注意的问题。
答4：虽然电源层和地层交流上都是电压零点，但相对而言地层更干净一点，所以通常是接地而不是电源。
75、某个手持测试产品，可以电池供电，同时也可以采取外置适配器供电方式。适配器单独带负载辐射发射（RE）测试可以通过，手持产品在电池供电情况下辐射发射（RE）也可以通过，并且余量都比较大，但是在带外置适配器的情况下，却在160M频率左右超标较多，不能通过认证。是何原因？怎么定位干扰源？耦合途径？定位清楚如何解决？
答：本身这个问题干扰源有两个可能，适配器的开关频率，手持测试产品本身的晶振以及内部的开关电源频率。单独测试没有超标，搭配测试超标说明耦合途径是产品的电源电缆。
定位时可以有多个办法：
1、在电源输出线缆（也就是产品电源输入线）的两端分别加磁环试验，如果靠近适配器相对下降比较大，说明是适配器导致，否则原因就是由手持产品内部干扰源导致；
2、在手持产品的电源输入接口共模电感采取频谱仪测试看那一端干扰幅度大，如果是共模电感里侧的干扰大，则说明是手持产品的干扰；
3、如果怀疑外部适配器，干脆直接替换测试，如果没有这个频点，就说明是适配器问题。
通过上面方法定位后发现，确实是电源适配器问题。尽管开关电源频率只有KHZ级别，但往往干扰能够到几
十、几百MHZ，同时电源适配器负载不同，空间辐射发射的测试结果也会不一样。
76、我们做的是一个手持设备，带电池工作在做辐射发射测试时，在700M的点超标。回来后我们把辐射源定位在了10M的有源晶振和dsp的内部PLL电路上。首先我们改善了晶振的电源滤波电路，加上了10uf和0.1uf的电容，700M这个点有明显的降低，但是800M点上却上升较多。其次我们更换了直插的晶振为贴片的，以减小其扇出能力，改善效果不大。请问还有其他什么办法可以改进吗？晶振的滤波电路有什么特殊要求？
答：从你描述情况看，本身源头可能是10MHZ晶振，或内部的10MHZ倍频，对于700MHZ或800MHZ的高频超标，有几个方面可以处理：
晶振处理：供电电源滤波，时钟走线采取RC滤波，或用磁珠替代电阻滤波；
另外如果能够定位是单板走线对外辐射的话，可以针对对外辐射走线进行滤波，如磁珠、电容；
由于超标是高频，很有可能是你的PCB单板地阻抗比较大，有较大地地环路，这个方面需要你查看PCB设计；
另外如果你的设备是金属壳，那可以从屏蔽角度看是否有屏蔽泄漏！
如果是接口电缆对外辐射，可以对电缆接口进行滤波处理，具体措施针对不同接口有所不同。
77、经常设计时候没有人提起EMC，或对EMC重视程度不够；开模后或产品定型后有关EMC问题就出来了。怎么解决这个问题？
答：这个问题在我们大多企业都会遇到，关键是企业没有一套严格的EMC设计流程！大多工程师没有EMC设计经验，导致工程师没有把EMC设计理念融入到产品前期的研发过程中，这样出现问题也就不足为怪了。我们建议企业首先需要培养工程师的EMC设计水平，同时提高他们的设计意识，另外更重要的是要建立一套EMC的设计流程与平台，比如，需要有EMC设计的原理图规范，并有设计检查控制列表，有引导，有监控，那么，EMC设计在前期才能真正落实，后期的产品出来的EMC指标也才有保证！这个问题当然还是一个系统问题，涉及范围比较广，结构、电源、硬件电路、PCB等方面。
78、磁珠与电感有什么区别？高频时磁珠怎么滤波？
电感是用来控制PCB内的EMI。对电感而言，它的感抗是和频率成正比的。这可以由公式：XL = 2πfL来说明，XL是感抗（单位是Ω）。例如：一个理想的10 mH电感，在10 kHz时，感抗是628Ω；在100 MHz时，增加到6.2 MΩ。因此在100 MHz时，此电感可以视为开路（open circuit）。在100 MHz时，若让一个讯号通过此电感，将会造成此讯号品质的下降（这是从时域来观察）。和电容一样，此电感的电气参数（线圈之间的寄生电容）限制了此电感只能在频率1 MHz以下工作。
问题是，在高频时，若不能使用电感，那要使用什么呢？答案是，应该使用「铁粉珠（ferrite bead）」。铁粉材料是铁镁或铁镍合金，这些材料具有高的导磁系数（permeability），在高频和高阻抗下，电感内线圈之间的电容值会最小。铁粉珠通常只适用于高频电路，因为在低频时，它们基本上是保有电感的完整特性（包含有电阻和抗性分量），因此会造成线路上的些微损失。在高频时，它基本上只具有抗性分量（jωL），并且抗性分量会随着频率上升而增加。实际上，铁粉珠是射频能量的高频衰减器。
其实，可以将铁粉珠视为一个电阻并联一个电感。在低频时，电阻被电感「短路」，电流流往电感；在高频时，电感的高感抗迫使电流流向电阻。
本质上，铁粉珠是一种「耗散装置（diipative device）」，它会将高频能量转换成热能。因此，在效能上，它只能被当成电阻来解释，而不是电感。
79、笔记本电脑适配器的AC端GND和电脑内部的GND(即机壳)是不是保持很低的压差?他们之间的地有什么关系呢?适配器内部是怎样设计的呢?我们测电源谐波的时候谐波主要是适配器产生还是笔记本电脑本身产生的呢?
答：理论上来讲电脑机壳和适配器的GND都应该是保护地，是没有压差，直接接大地的。AC适配器输入的电压基准是零线，输出是直流，与输入隔离。输出的电压基准是直流电源的负端。电脑适配器内部一般是一个隔离的AC/DC电源，采用反激或正激式变换器。你可以参考开关电源的书籍。开关模式的适配器肯定会产生谐波，电脑内部笔者没有研究不能妄言，但估计适配器的谐波应该占一个很大的比例。你有兴趣的话可以试试用线性电源带笔记本电脑，看看谐波的情况，应该有很大不同
EMI/EMC设计经典问题集(八)
80、通用电器和电子设备的地并不是earth如电子负载，在工作中为防止静电经常要带静电手环可是静电手环要是接了earth之后在工作中就会经常挨电。我测量过电子负载和地的电压为交流，而且还不稳定有100多伏。原因是什么?
答：交流电压一般来自电源滤波器对地的Y电容，耦合过来的，机壳接地就没有了。一般对Y电容的大小是有要求的，为的就是防止地线接触不好使机壳泄露出的电流过大造成人身伤害。
81、EMC问题目前解决还处于外围电路、PCB、以及结构屏蔽解决，其实EMC问题本身还与芯片内部的设计互连布线有关。下面这个问题就是一例：我在做一SOC芯片的封装设计，封装形式是PBGA，面向的PCB有四层： signal-ground-power-signal。
在进行封装直球排布时我遇到一个问题：通常为了给信号有好的电流回流通路，减轻power/ground bounce，会在高速信号区域中按一定比例方式插入power/ground直球。我参考过intel的一些北桥或是memory control hub的封装直球分布实例，在DDR信号（高速信号）区域有的实例插入了power和ground直球，有的实例只插入了ground直球。在我看来因为DDR信号接口采用SSTL_2规范，使用的是CMOS输出电路，应该power和ground bounce都存在的，需要在DDR区域插入等比例的power和ground直球。所以对于只插入了ground直球的实例我不是很理解。我查了一些资料，有一篇文章这么说: most return current for a transmiion line travels on the nearest reference plane regardle of the direction of current on the trace.It matters not whether the signal transitions from high-to-low or low-to-high，the return current travels on the nearest reference plane.按照文章的意思，似乎噪声电流不在乎通过power plane或是ground plane流走。为什么会这样呢？
答1：
1、对于高频信号最终都是要回流到地！所以在芯片电源管脚已经足够解决供电问题情况下优先考虑布置地管脚（直球）。
2、对于现在资料一般认为地平面与电源平面对于高速信号是一样的前提是电源平面到地平面的阻抗足够小，但现在一般单板的还做不到电源平面到地平面阻抗足够小（这是现在电源完整性研究内容），而且本身电源平面本身阻抗有时也比较大，因此在布线时还是优先考虑地平面回流。
答2：因为高频信号电流总是寻找电感最小回路返回信号源，信号频率越高电流回路耦合越紧密。一般50～100kHz以上信号就开始体现此特性。GND或POWER叠层相对信号线的瞬态阻抗为串联形式，敷铜层离信号线越远瞬态阻抗越大，因此高频回路电流只会选择最近敷铜层（镜像面）作为回路流回驱动源。如果信号换层，回路电流在信号线换层过孔处从GND和POWER敷铜平面间电容流过，且在两个层内表面扩散，该阻抗造成的信号返回压降称为地弹（GROUD BOUNCE）。
82、有的电阻标值为0欧姆，这种电阻起什么作用呢?
答: 1在电路中没有任何功能，只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。2可以做跳线用，如果某段线路不用，直接不贴该电阻即可（不影响外观）
3在匹配电路参数不确定的时候，以0欧姆代替，实际调试的时候，确定参数，再以具体数值的元件代替。
4想测某部分电路的耗电流的时候，可以去掉0ohm电阻，接上电流表，这样方便测耗电流。
5在布线时，如果实在布不过去了，也可以加一个0欧的电阻 6在高频信号下，充当电感或电容。（与外部电路特性有关）电感用，主要是解决EMC问题。如地与地，电源和IC Pin间 7单点接地（指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开，各自成为独立系统。）8熔丝作用
*模拟地和数字地单点接地* 只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题：
1、用磁珠连接；
2、用电容连接；
3、用电感连接；
4、用0欧姆电阻连接。
磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。
电容隔直通交，造成浮地。
电感体积大，杂散参数多，不稳定。
0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。*跨接时用于电流回路* 当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。*配置电路* 一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误会，为了减少维护费用，应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。
空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。*其他用途* 布线时跨线
调试/测试用
临时取代其他贴片器件
作为温度补偿器件
更多时候是出于EMC对策的需要。另外，0欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面（因为要挖孔）。
83、Ｄ类功放在ＰＣＢ布线时应注意那些？
答：在D类功放板中，PCB走线及表现出EMI特性的金属都应该尽可能短，包括从电源输出部分到D类放大器输出部分及从电源到扬声器间的金属连线。另一个长期困扰D类放大器的问题是它们对电源的性能极为敏感。由于放大器输出端总是对电源线路的其中之一进行直接开关控制，电源端的任何变化或波动就会体现在输出信号端，并表现为噪声或失真，因此D类放大器不仅仅是在DC部分需要具有良好负载限制、干净、低噪声的供电电流，在整个音频带内都需要这样的电源信号。这样，电源部分晶体管的工作也变得同样重要。
D类放大器中，高频脉冲中输出部分由电源电流来提供动力，同时，为了在放大器输出端产生精确的方波脉冲，供电电压必须保持稳定，其波动与噪声是严格禁止的，在这里，存储电容成为关键的元件。首先，为了保持供电电压的稳定，存储电容需要保持足够的电荷。第二，由于任何寄生电阻或干扰的影响都会从电源电容迅速地传递到输出端，必须使用Low-ESR(Effective Series Resistance)电容。PCB金属走线中的寄生电阻是相当不利于电源稳定的，应该在尽可能靠近输出部分的位置放置存储电容使寄生电阻最小化。电源供电的需求可以通过引入一个短时延迟（小于1μs）来缓解。这个延迟设置在立体声中单个的输出端或多通道系统之间。这样的延迟对于人耳来说是极为短暂的，以致于无法感觉出来。由于每个输出端的MOSFETs在不同时间进行开关动作，相当于在同一时间内减少了开关晶体管。这种技术常被称为“PWM相位”技术，并应用于许多D类IC设计中。
84、我现在遇到一个问题：USB手持设备在插拔耳唛时导致系统死锁。用示波器测量耳唛座各管脚的波形发现有瞬时冲击电压，怀疑是ESD或FTB干扰产生。当USB线使用屏蔽线时就不会出现该种情况，另外如果PC接地完好的话也不会出现这种情况，现在关键是不使用屏蔽线且要满足各种可能情况时，还有什么办法可以使用？另在地线上加上一电感后地线上的干扰明显减小，现问题是音频线路上应加什么才不会导致死机且音频信号不受影响？
答1：在耳唛座各管脚与加一个电容到地，应该可以消除尖锋脉冲。
答2：原理非常简单。模拟信息突然消失，造成干扰。如果没有良好的接地，你这种现象就非常容易发生。解决办法，提供吸收放电的电路。最的办法就是对地加电容。但这也会影响音质。在电容选择上要注意，应该是两个电容反向对接。
85、《DL/T645-1997多功能电能表通信规约》对RS-485标准电气接口性能规范，要求驱动与接受端静电放电（ESD）±15KV（人体模式）。谁能告诉我(人体模式)的实验方法是怎么做的，人体模式与空气放电有哪些区别呢？
答1：机器放在一个绝缘的木板上，木板有近10cm厚，对方用了一个静电枪，对着一块金属板打6KV，而金属板平面是平行被测机器的显示控制部分，打6KV，还要拿静电枪对着机器外壳的金属部分打8KV，每隔一秒打一次。静电枪分尖头和模拟手指状的圆头。
答2：空气放电：使用钝头放电头，8KV，距离备测物约1cm远寻找放电点（金属/塑料混合外壳，如果塑料外壳则贴近寻找），如果有放电点，这进行每秒一次，每极性20次放电，每测试点一共40次放电。
接触放电：使用尖头放电头，在被测物表面寻找金属体进行接触放电，如果金属外壳面积比较大，则选定均匀的多点进行分别测试，同样是每秒一次，每极性20次放电，每测试点一共40次放电。在2种测试中，要求机器运处于正常运作状态，如果放电过程中发生故障，故障分为3级：
1，停止放电，可以自动恢复正常
2，停止放电，人工干扰操作情况下能够恢复正常 3，永久损坏
应该说，一般商用标准，1是可以接受的。
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