DSP系统中EMI的串扰与传输线效应

    在很多电源系统当中，电磁干扰问题都是开发者需要面对的严重问题之一，在DSP系统中更是如此，在DSP系统中，如果想要解决EMI问题，需要从多个层面来进行考虑。本文就将从串扰和传输线效应的方面来介绍DSP系统中的噪声与EMI问题。
    串扰及传输线效应
    信号间的干扰，即串扰，可以通过电磁辐射在印制线间传播。这也可能由电源和地平面上的无用信号以电气的形式产生。串扰与印制线间距的平方成反比。因此，为了将串扰减到，单端信号的布线间距应至少是印制线宽度的2倍。对于像以太网和USB这类的差分信号，印制线间距需要与印制线宽度相同，目的是能够与差分阻抗相匹配。关键信号可以用地和电源平面进行屏蔽，或者在改板时增加与信号并行的地线。
    有些信号还产生引起串扰的高频谐波。由于辐射的能量正比于信号的上升和下降时间，较慢的上升或下降时间引起的干扰将较小。图1显示出视频干扰的实例，这些干扰可能由内部时钟的辐射所引起。在北美地区第二频道中，18.432MHz的音频时钟的三次谐波，将产生如图中左侧所示的干扰。通过在音频时钟印制线上增加一个串联电阻来放慢时钟的上升和下降时间，减小了干扰，其结果如图1中的右侧所示。不过，设计师需要了解定时裕度，以便于将上升和下降沿降低到系统所允许的限度内。

    图1解决音视频串扰

与串扰相关的是传输线效应，这种效应在高速印制线变成产生辐射干扰的发射器时产生。通常，当信号的上升时间小于传播延迟的2倍时，印制线才发射信号。这就暗示出了一个经验，即为了减小传播延迟，印制线的长度应尽可能短。另一个是合理的信号端接将减慢信号的上升时间，从而将反射引起的过冲和欠冲减到。图2显示了如何利用并行端接来校正电平并将传输线效应减到。

    图2利用端接将传输线效应减到

设计师可能会质疑，既然芯片内部已经集成了电阻，在外部端接负载电阻是否还有其重要性。实际上，除了控制传输线效应外，外部电阻还可以实现信号完整性的精密调整。DSP无法与电路板阻抗完全匹配，因此端接负载可以减小源电流，以及上升和下降时间。
    与外部端接负载电阻一样，外部的上拉和下拉电阻也是重要的。对于无连接的引脚来说，虽然内部的上拉和下拉电阻是足够的，但高速开关噪声能够传过来，并会误触发连接端上的内部逻辑。
    以上内容，就是从串扰以及传输线的角度，来对电路中EMI的干扰进行避免的方法，希望大家能通过阅读本文，对DSP系统中的EMI规避有一定的了解。