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模擬與邏輯有源器件的選用 - 電磁兼容元器件的正確選型和應(yīng)用

2012年02月13日 10:30 本站整理 作者:電子大兵 用戶評論(0

  六、模擬與邏輯有源器件的選用

  電磁干擾發(fā)射和電磁敏感度的關(guān)鍵是模擬與邏輯有源器件的選用。必須注意有源器件固有的敏感特性和電磁發(fā)射特性。

  有源器件可分為調(diào)諧器件和基本頻帶器件。調(diào)諧器件起帶通元件作用,其頻率特性包括:中心頻率、帶寬、選擇性和帶外亂真響應(yīng);基本領(lǐng)帶器件起低通元件作用,其頻率特性包括:截止頻率、通帶特性、帶外抑制特性和亂真響應(yīng)。此外還有輸入阻抗特性和輸入端的平衡不平衡特性等。

  模擬器件的敏感度特性取決于靈敏度和帶寬,而靈敏度以器件的固有噪聲為基礎(chǔ)。

  邏輯器件的敏感度特性取決于直流噪聲容限和噪聲抗擾度。

  有源器件有兩種電磁發(fā)射源:傳導(dǎo)干擾通過電源線、接地線和互連線進(jìn)行傳輸,并隨頻率增加而增加;輻射干擾通過器件本身或通過互連線進(jìn)行輻射,并隨頻率的平方而增加。瞬態(tài)地電流是傳導(dǎo)干擾和輻射干擾的初始源,減少瞬態(tài)地電流必須減小接地阻抗和使用去耦電容。

  邏輯器件的翻轉(zhuǎn)時(shí)間越短,所占頻譜越寬。為此,應(yīng)當(dāng)在保證實(shí)現(xiàn)功能的前提下,盡可能增加信號的上升/下降時(shí)間。

  數(shù)字電路是一種最常見的寬帶干擾源,其電磁發(fā)射可分為差模和共模兩種形式。

  為了減少發(fā)射,應(yīng)盡可能降低頻率和信號電平;為了控制差模輻射,必須將印制電路板上的信號線、電源線和它們的回線緊靠在一起,減小回路面積;為了控制共模輻射,可以使用柵網(wǎng)地線或接地平面,也可使用共模扼流圈。同時(shí),選擇“干凈地”作為接地點(diǎn)也是十分重要的。

  表面安裝技術(shù)(SMT)是70年代末發(fā)展起來的新型電子裝聯(lián)技術(shù),內(nèi)容包括表面安裝器件(SMD)、表面安裝元件(SMC)、表面安裝印制電路板(SMB)以及表面安裝設(shè)備、在線測試等。

  電子整機(jī)應(yīng)用SMT最多的是計(jì)算機(jī),其次是通訊、軍用、消費(fèi)類電子產(chǎn)品

  90年代SMT發(fā)展了一種新型電路基板,可用來制作多芯片組件MCM。目前片式集成電路的輸入/輸出端口已增加到上百個(gè),引腳的中心間距已減小到0.3毫米。目前表面安裝技術(shù)正在和微組裝技術(shù)互相交錯(cuò)和滲透。由于SMD/SMC的超小型化,使基板焊區(qū)尺寸減小到I平方英寸以內(nèi),無論電磁發(fā)射還是電磁敏感度問題,都可以得到很好的解決。

  七、電磁屏蔽材料的選用

  具有較高導(dǎo)電、導(dǎo)磁特性的材料可以用作屏蔽材料。常用的有鋼板、鋁板、鋁箔、銅板、銅箔等。也可以在塑料機(jī)箱上噴涂鎳漆或銅漆的方法實(shí)現(xiàn)屏蔽。

  屏蔽機(jī)箱的屏蔽效能除了與所選屏蔽材料的導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率和厚度有關(guān)外,在很大程度上還依賴于機(jī)箱的結(jié)構(gòu),即其導(dǎo)電連續(xù)性。任何實(shí)用的屏蔽機(jī)箱上都有縫隙,這些縫隙是由于屏蔽板之間臨時(shí)性搭接所造成的。由于縫隙的導(dǎo)電不連續(xù)性,在縫隙處會(huì)產(chǎn)生電磁泄漏。因此,對于永久性搭接,可以使用焊接的方法消除縫隙。如果使用鉚接或螺釘連接,間距必須足夠小。對于非永久性搭接,采用電磁密封襯墊等屏蔽材料則是十分有效的手段。

  1.電磁密封襯墊

  電磁密封襯墊是一中彈性好、導(dǎo)電性高的材料。將這種材料填充在縫隙處,能保持導(dǎo)電連續(xù)性,是解決縫隙電磁泄漏的好方法。在選用電磁密封襯墊時(shí),需要熟悉以下特性參數(shù)

  轉(zhuǎn)移阻抗設(shè)襯墊和兩側(cè)屏蔽板的接合面上流過電流I,而兩側(cè)屏蔽板之間的電壓為V,則轉(zhuǎn)移阻抗定義為Zr=V/I。轉(zhuǎn)移阻抗越低,則兩側(cè)屏蔽板之間的電磁泄漏越小,加襯墊后該縫隙的屏蔽效能越高。

  硬度襯墊的硬度應(yīng)當(dāng)適中,硬度太低,易造成接觸不良,屏蔽效能較低;硬度太高,需要較大的壓力,給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成困難。

  壓縮永久形變襯墊只有在外力作用下發(fā)生一定的形變時(shí),才有屏蔽作用。當(dāng)外力去掉后,襯墊不會(huì)完全恢復(fù)到原來的形狀,即發(fā)生了永久形變。當(dāng)然,襯墊的壓縮永久形變越小越好。

  襯墊厚度襯墊的厚度應(yīng)能滿足接觸面不平整度的要求,利用其彈性,將縫隙填充滿,達(dá)到導(dǎo)電連續(xù)性的目的。

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