EMI/EMC控制在“摇篮”中 可使电源设计事半功倍

　　3 信号通路的考虑

　　产生EMI需要许多变量的配合，因为EMI是被动组件正常状态以外所衍生的结果。这些被动组件在高频的一些行为特性一般称之为“隐藏之电路”。硬件工程师一般假设这些组件有单一的频率响应。结果，其根据时域之功能特性来选择组件，而不管在频域里的实际表现，很多时候，当设计者弯曲或打破规则时，很多EMI情况就产生了。

　　一旦了解到这些隐藏行为就很容易可以设计出一个能够符合要求的产品了。同时也要考虑到主动组件之切换速度所带来之隐藏行为，其中隐藏着有电感、电容、电阻组件。

　　当信号传输于电路板中的线路时，介于电线之间的串扰是明显的，在高速设计中只有接地线是不被所有信号所推荐，为确认每一信号都拥有自己的返回路径以降低串扰源。返回信号电流是依据个别路径的电感，而流动于所有接地路径之间。于低电感线路中，会有更多的返回电流，而这些低电感线路被放于靠近信号线之处，但于外部路径则较少。 与传统的信号传输线相比较，传统信号传输线仅有一条信号线，以及电流返回的地线，至于差分信号传输方式，则需有两条信号线以及一条电流返回地线。信号差动所衍生的信号返回电流问题，不仅对于单一信号提供有低阻抗的路径、并也会限制阻抗。

　　差分信号的理论相当的简单，当传输两个信号时，将要传送的信号加入于第二个信号之后，并使其等于第一个信号的负值，而来自于第一个信号是为正的;来自于第二个信号的返回电流却是为负的。在接收端比较两个信号以决定逻辑的极性，比较的过程中，需要一个不属于本地的参考电压，接地电压的移位是介于传送端与接收端之间，以使每一条线有效的等于不同的两条线所形成的影响。若接地电压移位于传送器与接收器之间，可以使差动接收无效。 当有一差分信号经由连接器传送时，应保持相邻脚位的连接，在此方法中，返回信号电流路径将会被覆盖及取消，也可以将线路紧密结合并移到印刷电路板之上，串音是来自于不同金属路线，而它们会有着干扰的产生，并进而产生EMI，这些均是产生于任何两个不平衡的传输信号之间，我们称此不平衡为共模干扰。

　　若是以双绞线的电缆来连接差分信号时，可以将传输效能改进，在差分信号中包含所有于正、负信号间形成的闭回路的实际返回电流，在绞线对中有一个信号线，以及最接近于返回路径所紧密绞合，当有一信号传递延迟沿着绞线对时，则有一磁场会来自于这不同极性对，来自两条线的磁场有不同的极性，对于相同距离的磁场极性则决定于最近的线，当这些线互相滚绕，则其磁场极性会反向，所产生的结果，为介于相邻绞线对的串音是为零，并可确保绞线的电线有相同的方向。

　　使用绞线对的另一个优点是不同的传输时可以降低电磁场的发射，对于个别信号流中的大多数返回电流是在接地线，此是为取消辐射场图像的方法之一。

　　在差分方式中，低电压差分方式信号发送（LVDS）因不依赖电源电压，在信号产生时可更快更稳定，因此具有相当优势。

　　低振幅的差分信号还可以改善高速状态下的信号完整性，由于通信界对数据传输量的需求增大，更高的频率和更大的位宽会引起传输线路的反射和串扰问题。随系统负载增加，系统的阻抗特性会改变并引起阻抗不匹配，从而造成传输线发送反射信号，这些反射会造成位错误或延长系统稳定时间，令速度增加时的时间分配更为困难。如LVDS等差分方式发送信号的技术能通过接受差分线路的共模噪声而解决这个问题，此外，较低振幅的差分技术可减少反射，因为低电压振幅能够限制供应给传输线路的能量。

　　4 电源需要采取的措施

　　电源设计选择有助于降低EMI，尤其是滤波器、扼流线圈及控制器频率的调变组件，都是降低携带型设备有害辐射的方法。

电源降低EMI的重要设计问题是切换器的频率调制。频率调制可通过在更宽的频率