PCB科技 - 電磁相容（EMC）設計的高頻思維

許多高級工程師經常遵循基本和錯誤的道路 設計. 這是 電磁相容性（EMC）設計的高頻思維。

電磁相容性（EMC） 高頻情况下經常出現問題, except for individual problems (voltage drops, 暫態中斷, 等.). 高頻思維是指設備和電路的特性. 在高頻情况下, 它不同於傳統的中低頻條件. 如果你仍然基於普通的控制思維進行判斷和分析, 你會誤會 設計. 例如：電容器, 在中低頻或直流情况下, 是儲能組件, 僅顯示電容器的特性； 在高頻情况下, 它不僅僅是一個電容器. 它具有理想電容器的特性，並且有洩漏. Current (represented as R on 這個 高頻等效 circuit), 引線電感, and ESR (equivalent series resistance) that causes heat in 這個 case of voltage pulse fluctuations, (（如下圖所示）).

圖1：電磁相容性（EMC）\u電容器高頻等效電路圖

從上圖可以看出，設計師可以在電磁相容性（EMC）設計方面提供很大幫助。

根據傳統的想法，1/2ÏÌfc是電容器的電容電抗。 頻率越高，容抗越小，濾波效果越好。 也就是說，頻率越高，雜波越容易排出，但事實並非如此。 在存在電感的情况下，只有當建立了1/2Ïfc=2Ïf L的方程時，電容器才是最佳的，當總阻抗最小時，濾波效果最好，當頻率較高和較低時，濾波效果會降低。 分析結論，為什麼在IC的VCC端子上添加了兩個電容器，一個是電解電容器，另一個是陶瓷電容器，電容值通常相差100多倍。 這是兩個不同電容器的諧振頻率點發散一定距離，這有利於濾波稍高的頻率，也有利於濾波較低的頻率。

圖2：電磁相容性（EMC）\u導線高頻等效電路圖

這個 高頻等效 電纜的特性或 印刷電路板 wiring (as shown above), 無論高頻和低頻, 接線電阻客觀存在, 但對於接線電感, 只能以更高的頻率顯示. 此外, 有一個分佈式電容器. 然而, 當電線附近沒有導體時, 這個分佈式電容器沒用. 需要兩個導體來發揮其作用.

電感和電阻的特性相對容易理解，將不予解釋。 然而，必須提及磁環和磁珠的高頻等效特性，因為磁環對高頻脈動的吸收作用類似於電感器的效能，囙此它通常被視為電感特性，但事實上它是錯誤的。 磁環是一種電阻特性，但這種電阻有點特殊。 其電阻值是頻率R（f）的函數。 在這種情況下，當具有高頻波動的訊號通過磁珠時，I2R會產生熱量並干擾電能-磁能-熱能的轉換過程，從而導致高頻波動。 囙此，當電線上有强烈的波動時，磁環會感到觸感溫暖。

以上是 電磁相容性（EMC） 主修高頻思維. 在瞭解 電磁相容性（EMC）, 許多的 設計 問題有答案. for example:

1. 為什麼在IC的VCC端子上安裝了兩個電容器, 一個電解電容器和一個陶瓷電容器? 因為 高頻等效 電容器特性, 引線電感和電容器的串聯使其綜合阻抗隨頻率變化. At the frequency point of WL= (1/WC), it is the point with the smallest impedance (as shown in the figure below). 此外, 兩個電容器有各自的最小阻抗點, 分別對應不同頻點, 以便在不同的頻率範圍內為IC的電源要求提供電流.

圖3：去耦電容器的電磁相容性（EMC）IC阻抗頻率特性圖

2、靜電工作臺地線採用寬銅帶和金屬絲網蛇皮管代替黃綠色圓形地線。 圓形接地電纜的佈線電感過大，不利於產生高頻靜電。 電荷的放電。

3、電纜與電纜之間的距離不宜太近，否則會因導線的分佈電容而引起訊號電纜之間的串擾。 當然，訊號線與地線的耦合最好是緊密的。 這樣，訊號線上的波動干擾可以很容易地釋放到地線上。

對於電子工程師, 如果電子設備被視為 高頻等效 組合電路, the 電磁相容性（EMC） 設計 會更完美.