利用EMIRR标准检查放大器来应对EMI问题

时间:2012-11-28

  随着技术的进步,EMI对电路正常运行构成越来越大的威胁。这是因为电子应用正转向各种无线通信或者便携式平台。因此大多数干扰EMI信号终都以传导EMI的形式进入到PCB线迹(trace)中。

  当您努力想要设计出一种抗EMI电路时,您会发现,模拟传感器电路往往会成为巨大的EMI吸收器。这是因为,传感器电路常常产生低电平信号,并且有许多高阻抗模拟端口。另外,这些电路使用更加紧凑的组件间隔,其让系统更容易截获和传导噪声干扰,从而进入到线迹中。

  在这种EMI情况下,运算放大器(op amp)便会成为一个主要目标。我们在本系列文章的第1部分“EMI如何通过介质干扰电路”看到了这种效应。此文中图1所示EMI信号引起1.5伏的偏移电压误差!

  一个标准的运算放大器有3个低阻抗引脚(正功率、负功率和输出)以及2个高阻抗输入引脚(请参见图1a)。尽管这些引脚可以抵抗EMI影响,但是输入引脚为脆弱。

图1:EMIRR与EMIRR IN+测定方法比较

  图1:EMIRR与EMIRR IN+测定方法比较

  EMIRR电磁干扰抑制比

  电压反馈放大器的反相和非反相引脚的特性基本相同。但是,非反相输入(请参见图1b)的放大器EMI耐受度测试为简单。

  方程式1中,VRF_PEAK为所用RF电压的峰值,VOS为放大器的DC偏移电压,而100 mVP为100mVP输入信号EMIRR IN+参考。

  您可以利用EMIRR衡量标准,比较放大器的EMI抑制性能。图2显示了TI OPA333 CMOS运算放大器的EMIRR IN+响应。该图表明,这种器件可以较好地抑制器件300 kHz带宽以上的频率信号。

图2:OPA333、EMRR IN+与频率的关系

  图2:OPA333、EMRR IN+与频率的关系

  相比外部RC滤波器,集成电路内部EMI滤波器拥有三个方面的好处。潜在用户可以对包含集成滤波器的放大器的性能进行测试,以保证其在较宽频率范围的EMI抑制性能。无源滤波器组件在寄生电容和电感方面并不理想,其限制了滤波器抑制甚高频噪声的能力。与之形成对比的是,集成电路与片上无源组件的电气特性十分匹配。,使用内部滤波器的集成电路还可以给客户带来其它一些好处,例如:组件数目更少、成本更低和电路板面积更小等。

  为了降低电路的EMI敏感度,电路板设计人员应始终注意使用良好的布局方法。可以通过让线迹长度尽可能的短,使用表面贴装组件,以及使用具有专用信号回路接地层的印制电路板(PCB),来实现上述目标。尽可能地保持接地层完整,并让数字信号远离模拟信号通路。另外,将射频旁路电容器放置在所有集成电路电源引脚上。让这些电容器靠近器件引脚,并确保在潜在EMI频率下其阻抗尽可能地接近0欧姆。

上一篇:采用nvSRAM确保企业级SSD故障时电源可靠性
下一篇:家用电器中的电容式触摸感应技术

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

相关技术资料