如何預(yù)防和解決連接器的電磁干擾問題

當(dāng)今，電子系統(tǒng)的時鐘頻率為幾百兆赫，所用脈沖的前后沿在亞納秒范圍，高質(zhì)量視頻電路也用以亞納秒級的象素速率。這些較高的處理速度表示了工程上受到不斷的挑戰(zhàn)。那么如何預(yù)防和解決連接器電磁干擾的問題值得我們關(guān)注。

　　電路上振蕩速率變得更快（上升／下降時間），電壓／電流幅度變得更大，問題變得更多。因此，今天同以前相比，解決電磁兼容性（ＥＭＣ）就更艱難了。

　　在電路的兩個波節(jié)之前，快速變化的脈沖電流，表示了所謂差模噪聲源，電路周圍的電磁場可以耦合到其它元件上和侵入連接部分。經(jīng)感性或容性耦合的噪聲是 共模 干擾。射頻干擾電流是彼此相同的，系統(tǒng)可以建模為：由噪聲源、“受害電路”或“接受者”和回路（通常是底板）組成。用幾個因素來描述干擾的大小：噪聲源的 強度、干擾電流環(huán)繞面積的大小、變化速率。

　　于是，盡管在電路中有很可能產(chǎn)生不希望的干擾，噪聲幾乎總是共模型的。一旦在輸入／輸出（Ｉ／Ｏ）連接器和機殼或地平面之間接入電纜，有某些ＲＦ電壓出現(xiàn)時，導(dǎo)致幾毫安的ＲＦ電流就能足以超過允許的發(fā)射電平。

　　噪聲的耦合和傳播

　　共模噪聲是由于不合理的設(shè)計產(chǎn)生的。有些典型的原因是不同線對中個別導(dǎo)線的長度不同，或到電源平面或機殼的距離不同。另一個原因是元件的缺陷，如磁感應(yīng)線圈與變壓器，電容器與有源器件（例如應(yīng)用特殊的集成電路（ＡＳＩＣ））。

　　磁性元件，特別是所謂“鐵芯扼流圈”型貯能電感器，是用在電源變換器之中的，總是產(chǎn)生電磁場。磁路中的氣隙相當(dāng)于串聯(lián)電路中的一個大電阻，那兒要消耗 較多 的電能。于是，鐵芯扼流圈，繞制在鐵氧體棒上，在棒周圍產(chǎn)生強的電磁場，在電極附近有最強的場強。在使用回描結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源中，變壓器上必定有一個空隙， 其間有很強的磁場。在其中保持磁場最合適的元件是螺旋管，使電磁場沿管芯長度方向分布。這就是在高頻工作的磁性元件優(yōu)選螺旋結(jié)構(gòu)的原因之一。

　　不恰當(dāng)?shù)娜ヱ铍娐吠ǔＲ沧兂筛蓴_源。如果電路要求大的脈沖電流，以及局部去耦時不能保證小電容或十分高的內(nèi)阻需要，則由電源回路產(chǎn)生的電壓就下降。這相當(dāng)于紋波，或者相當(dāng)于終端間的電壓快速變化。由于封裝的雜散電容，干擾能耦合到其它電路中去，引起共模問題。

　　當(dāng)共模電流污染Ｉ／Ｏ接口電路時，該問題必須解決在通過連接器之前。不同的應(yīng)用，建議用不同的方法來解決這個問題。在視頻電路中，那兒Ｉ／Ｏ信號是單 端 的，且公用同一共同回路，要解決它，用小型ＬＣ濾波器濾掉噪聲。在低頻串聯(lián)接口網(wǎng)絡(luò)中，有些雜散電容就足夠?qū)⒃肼暦至鞯降装迳?。差分?qū)動的接口，如以太， 通常是通過變壓器耦合到Ｉ／Ｏ區(qū)域，是在變壓器一側(cè)或兩側(cè)的中心抽頭提供耦合的。這些中心抽頭經(jīng)高壓電容器與底板相連，將共模噪聲分流到底板上，以使信號 不發(fā)生失真。