一篇小文章點(diǎn)透音頻產(chǎn)品EMI措施

EMI經(jīng)常困擾著電子工程師，超標(biāo)，干擾等問題時(shí)常出現(xiàn)。下面就音頻產(chǎn)品中經(jīng)常遇到的EMI問題總結(jié)一些經(jīng)驗(yàn)分享。工程師經(jīng)常反饋的功率器件的EMI問題突出，例如DCDC、D類功放等，還有這類器件引起的FM問題。

首先，談一下D類功放。D類功放產(chǎn)生EMI的原因是，D類功放輸出是PWM波，大電流高速度的脈寬信號(hào)，開關(guān)信號(hào)通過喇叭線傳給喇叭，造成電磁波輻射出能量，產(chǎn)生EMI。當(dāng)輻射的高頻諧波覆蓋FM信號(hào)時(shí)，F(xiàn)M造成無法接收信號(hào)，搜臺(tái)困難。

1. 最直接有效的方法就是輸出端加濾波，小功率加磁珠電容，大功率用LC濾波，把高頻諧波衰減或者過濾掉。

小功率可以用磁珠電容，磁珠阻抗值越大效果一般會(huì)更好，電容一般建議從1nF開始嘗試對(duì)比。

另外，關(guān)于LC的結(jié)構(gòu)會(huì)影響諧波的過濾，例如：

紅色電容對(duì)于奇次諧波的過濾更有利。

2. FM芯片和功放盡量遠(yuǎn)離，甚至分兩塊板；

3. 盡量縮短喇叭線，這個(gè)非常重要，我們?cè)儆胒t3129做2X15W的EMI輻射實(shí)驗(yàn)時(shí)，同樣不加LC，只用磁珠電容，區(qū)別就是喇叭線長(zhǎng)短不一致，結(jié)果如下：

4. 喇叭線用屏蔽線，有屏蔽罩的要接地；

5. 功放有展頻（抖頻）功能的利用起來，例如方泰有些功放都備用一個(gè)該功能。

6. 軟驅(qū)動(dòng)模式，這個(gè)效果也很明顯，他把快速的突變信號(hào)放緩，大大減緩了能量的爆發(fā)力，例如方泰ft29系列的功放，都有個(gè)softdrive模式，就是基于這個(gè)考慮。

7. 另外就是走線和布局的影響，4層板比2層板能有效降低EMI。走線時(shí)輸出端走線要盡量的短粗。高頻耦合電容要盡量的靠近電源管腳。電源走線盡量走板邊等等需要細(xì)心的地方。

下面談一下DCDC的EMI問題

DCDC包括單獨(dú)的DCDC還有集成的，例如現(xiàn)在很多功放都是集成了DCDC，道理是一樣的。

a) 先來看一下DCDC的框圖

DCDC的工作就是S1,S2交替開和關(guān)閉，S2閉合時(shí)是藍(lán)框環(huán)路，S1閉合時(shí)是綠框環(huán)路，不管S1,S2哪個(gè)閉合，Cin、L上時(shí)刻都是有電流經(jīng)過，但是紅色框內(nèi)的是間斷性的電流經(jīng)過，這種不連續(xù)性是所有EMI的本質(zhì)原因，所以紅框的電流回路越小，EMI就會(huì)越小。這個(gè)在走線上對(duì)應(yīng)的就是DCDC的輸出VOUT（集成在功放上就是PVOUT/PVDD）跟PGND之間的回路。VOUT一般旁邊建議放105電容，電容位置要使得VOUT和PGND之間的距離最短，走線時(shí)盡量粗，使得寄生電感最小，阻抗最低。這個(gè)105非常重要，因?yàn)槌松厦嫠f，它對(duì)LX端的振鈴影響如下，右圖沒有小電容，振鈴幅度較大，這個(gè)會(huì)差距4dBuV/m.

b) 走線和板層對(duì)EMI也是有較大影響，4層板與2層板大概差距10dBuV/m，有條件情況下建議用4層板。另外電流較大的走線，盡量加粗，例如經(jīng)過電感的，進(jìn)入LX管腳的，連接肖特基的等。

c) LX管腳的RC，對(duì)振鈴的影響也是很有效的。

d) 布局要緊湊，這樣器件之間的引線就會(huì)比較短，引線太長(zhǎng)容易引入噪音，噪音沒有很好的被耦合就會(huì)傳導(dǎo)到器件中，引起EMI問題。

e) 選擇磁珠，磁珠是迫不得已時(shí)候的選擇，因?yàn)樵贒CDC這種器件中的使用要非常小心。因?yàn)橐M(jìn)大電流的走線中，必須對(duì)磁珠的阻抗、電流、頻響有著較高要求，不是隨便找個(gè)磁珠就可以的。