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EMI干擾電路的途徑

嘉峪檢測網        2023-03-25 09:28

我們可以設想,一名醫(yī)生使用一臺心電圖診斷設備,想要準確地對心臟進行診斷。在知道這是一臺高精密的測量設備后,我們便不會擔心討厭的噪聲會出現(xiàn)在診斷結果中。這是一種低頻測量,電子設備不會超過1MHz。但是,如果使用的是一臺EMI 設計糟糕的ECG 設備,而這時醫(yī)生又在檢查期間使用手機接電話,那么就有理由擔心診斷結果了。請參見圖1。
 
圖1 1.5 英尺以外的發(fā)射器(f = 470 MHz, P= 0.5W)開啟和關閉時ECG 診斷設備的心臟檢查結果
 
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。小心謹慎地構建電路板,并使用一些抗EMI 的組件,它與模擬或者數字電路的帶寬無關。當應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,并且輻射源不明。
 
EMI(也稱作射頻干擾,RFI)通過直接傳導或者各種場傳播,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,轉換成傳導型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。這種電磁場是產生EMI 傳播最為常見的原因。
 
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來源:電子元件技術

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