电路设计EMC器件选择

元件的布局，从而使时钟走线最短，同时保证时钟线在PCB的一面但不通过过孔。当一个时钟必须经过一段长长的路径到达许多负载时，可在负载旁边安装一时钟缓冲器，这样，长轨线（导线）中的电流就小很多了。这里，相对的失真并非重要。长轨线中的时钟沿应尽量圆滑，甚至可用正弦波，然后由负载旁的时钟缓冲器加以整形。

　　1.1.4扩展频谱时钟

　　所谓的"扩展频谱时钟"是一项能够减小辐射测量值的新技术，但这并非真正减小了瞬时发射功率，因此，对一些快速反应设备仍可能产生同样的干扰。这种技术对时钟频率进行1% ~ 2% 的调制，从而扩散谐波分量，这样在CISPR16或FCC发射测试中的峰值较低。所测的发射减小量取决于带宽和测试接收机的积分时间常数，因此这有一点投机之嫌，但该项技术已被FCC所接受，并在美国和欧洲广泛应用。调制度要控制在音频范围内，这样才不会使时钟信号失真，图2是一时钟谐波发射改善的例子。扩展频谱时钟不能应用于要求严格的时间通信网络中，比如以太网、光纤、FDD、ATM、SONET和ADSL。

　　绝大多数来自数字电路发射的问题是由于同步时钟信号。非同步逻辑（比如AMULET微处理器，正由steve Furbe教授领导的课题组在UMIST研制）将大大地降低发射量，同时也可获得真正的扩频效果，而不只是集中在时钟谐波上产生发射。

　　图2 时钟扩频导致的辐射降低

1.2模拟器件和电路设计

　　1.2.1 选择模拟器件

　　从EMC的角度选择模拟器件不象选择数字器件那样直接，虽然同样希望发射、转换速率、电压波动、输出驱动能力要尽量小，但对大多数有源模拟器件，抗扰度是一个很重要的因素，所以确定明确的EMC订购特征相当困难。

　　来自不同厂商的同一型号及指标的运算放大器，可以有明显不同的EMC性能，因此确保后续产品性能参数的一致性是十分重要的。敏感模拟器件的厂商提供EMC或电路设计上的信噪处理技巧或PCB布局，这表明他们关心用户的需求，这有助于用户在购买时权衡利弊。

　　1.2.2 防止解调问题

　　大多数模拟设备的抗扰度问题是由射频解调引起的。运放每个管脚都对射频干扰十分敏感，这与所使用的反馈线路无关（见图3），所有半导体对射频都有解调作用，但在模拟电路上的问题更严重。即使低速运放也能解调移动电话频率及其以上频率的信号，图4表明了实际产品的测试结果。

　　为了防止解调，模拟电路处于干扰环境中时需保持线性和稳定，尤其是反馈回路，更需在宽频带范围内处于线性及稳定状态，这就常常需要对容性负载进行缓冲，同时用一个小串联电阻（约为500）和一个大约5PF的积分反馈电容串联。

　　进行稳定度及线性测试时，在输入端注入小的但上升沿极陡 （《1ns） 的方波信号（也可以通过电容馈送到输出端和电源端），方波的基频必须在电路预期的频带内，电路输出应用100MHz（至少）的示波器和探针进行过冲击和振铃检查，对音频或仪表电路也应如此，对更高速模拟电路，要选取频带更宽的示波器，同时注意使用探头的技巧。

　　超过信号高度50%的过冲击表明电路不稳定，对过冲击应予以有效的衰减，信号的任何长久的振铃（超过两个周期）或突发振荡表明其稳定度不好。

　　以上测试应在输入及输出端均无滤波器的情况下进行，也可以用扫频代替方波，频谱分析仪代替示波器（更易看出共振频率）

　　图3 任何半导体器件都会发生解调，所有引线都敏感

　　图4 运算放大器能够有效地解调射频信号

　　1.2.3其它模拟电路技术

　　获得一稳定且线性的电路后，其所有联线可能还需滤波，同一产品中的数字电路部分总会把噪声感应到内部连线上，外部连线则承受外界的电磁环境的骚扰。滤波器将在后面介绍。

　　决不要试图采用有源电路来滤波和抑制射频带宽以达到EMC要求，只能使用无源滤波器（最好是RC型）。在运放电路中，只有在其开环增益远大于闭环增益时的频率范围内，积分反馈法才有效，但在更高频率，它不能控制频率响应。

　　应避免采用输入、输出阻抗高的电路，比较器必须具有迟滞特性（正反馈），以防止因为噪声和干扰而使输出产生误动作，还可防止靠近切换点处的振荡 。不要使用比实际需要快得多的输出转换比较器，保持dv/dt在较低状态。

　　对高频模拟信号（例如射频信号），传输线技术是必需的，取决于其长度和通信的最高频率，甚至对低频信号，如果对内部联接用传输线技术，其抗扰度也将有所改善。

　　有些模拟集成电路内的电路对高场强极为敏感，这时可用小金属壳将其屏蔽起来（如果散热允许），并将屏蔽盒焊接到PCB地线面上。

与数字电路相同，模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路（去耦），但同时也需低频电源旁路，因为模拟器件的电源噪声抑制率（