當今，電子系統的時(shí)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。那么如何預防和解決連接器電磁干擾的問(wèn)題值得我們關(guān)注。
電路上振蕩速率變得更快(上升/下降時(shí)間)，電壓/電流幅度變得更大，問(wèn)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(gè)波節之前，快速變化的脈沖電流，表示了所謂差模噪聲源，電路周?chē)碾姶艌?chǎng)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(gè)因素來(lái)描述干擾的大?。涸肼曉吹膹姸?、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電壓出現時(shí)，導致幾毫安的RF電流就能足以超過(guò)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計產(chǎn)生的。有些典型的原因是不同線(xiàn)對中個(gè)別導線(xiàn)的長(cháng)度不同，或到電源平面或機殼的距離不同。另一個(gè)原因是元件的缺陷，如磁感應線(xiàn)圈與變壓器，電容器與有源器件(例如應用特殊的集成電路(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(chǎng)。磁路中的氣隙相當于串聯(lián)電路中的一個(gè)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?chē)a(chǎn)生強的電磁場(chǎng)，在電極附近有最強的場(chǎng)強。在使用回描結構的開(kāi)關(guān)電源中，變壓器上必定有一個(gè)空隙， 其間有很強的磁場(chǎng)。在其中保持磁場(chǎng)最合適的元件是螺旋管，使電磁場(chǎng)沿管芯長(cháng)度方向分布。這就是在高頻工作的磁性元件優(yōu)選螺旋結構的原因之一。
不恰當的去耦電路通常也變成干擾源。如果電路要求大的脈沖電流，以及局部去耦時(shí)不能保證小電容或十分高的內阻需要，則由電源回路產(chǎn)生的電壓就下降。這相當于紋波，或者相當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(wèn)題。
當共模電流污染I/O接口電路時(shí)，該問(wèn)題必須解決在通過(guò)連接器之前。不同的應用，建議用不同的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)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將噪聲分流到底板上。差分驅動(dòng)的接口，如以太，通常是通過(guò)變壓器耦合到I/O區域，是在變壓器一側或兩側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。
在I/O區域內的共模噪聲
沒(méi)有一個(gè)通用辦法來(lái)解決所有類(lèi)型的I/O接口的問(wèn)題。設計師們的主要目標是將電路設計好，而常常忽略了一些視為簡(jiǎn)單的細節。一些基本法則能使噪聲在到達連接器以前，降至最?。?/div>
1)將去耦電容設置在緊挨負載處。
2)快速變化的前后沿的脈沖電流，其環(huán)路尺寸應最小。
3)使大電流器件(即驅動(dòng)器和ASIC)遠離I/O端口。
4)測定信號的完整性，以保證過(guò)沖和下沖最小，特別是對于大電流的關(guān)鍵性信號(如時(shí)鐘，總線(xiàn))。
5)使用局部濾波，如RF鐵氧體，可吸收RF干擾。
6)提供低阻抗搭接到底板上或在I/O區域的基準在底板上。 射頻噪聲和連接器
即使工程師采取許多上述所列的預防措施，來(lái)減小在I/O區內的RF噪聲，還不能保證這些預防措施能否成功地足夠滿(mǎn)足發(fā)射要求。有些噪聲是傳導干擾，即在內部電路板上按共模電流流動(dòng)。這個(gè)干擾源是在底板和電路等之間。
于是，這個(gè)RF電流一定通過(guò)最低阻抗(在底板和載信號線(xiàn)之間)的通路流動(dòng)。如果連接器沒(méi)呈現足夠低的阻抗(與底板的搭接處)，這RF電流經(jīng)雜散電容流動(dòng)。當這RF電流流過(guò)電纜時(shí)，不可避免地產(chǎn)生發(fā)射。
使共模電流注入到I/O區的另一機理，是附近有強的干擾源的耦合。甚至有些“屏蔽”連接器也無(wú)用，因為干擾源就在連接器附近，如PC機環(huán)境。如果在連接器和底板之間有一個(gè)缺口，此處所感應的RF電壓可以使EMC性能下降。
屏蔽連接器方法有，加指形簧片或墊片。連接器的搭接，是在連接器和機殼之間填滿(mǎn)空處。這個(gè)方法要求有一個(gè)襯墊。金屬襯墊較好，只要處理合適，也就是說(shuō)，只要表面不被污染，只要手不觸及或損壞襯墊以及只要有足夠的壓力，以保持好的、低阻抗的接觸。
別的方法是連接器裝接頭片或者把連接器安裝在機殼上。此時(shí)，最大接觸面稍微小些，且應嚴格控制接頭片的尺寸和彈性。安裝屏蔽連接器時(shí)，在機殼上開(kāi)口，開(kāi)口的一側要去掉油污，要仔細制作，若公差不合適，導致連接器在機殼內陷入太深，使搭接中斷。每位EMC工程師知道，在“極好”的系統當中，這個(gè)問(wèn)題一定要滿(mǎn)足發(fā)射要求，并在生產(chǎn)線(xiàn)及時(shí)檢查。未緊固的或彎曲的襯墊，安裝于關(guān)鍵區域的油污上，將失效。
由于下述原因選用了EMI連接器
1)導電發(fā)泡塑料是極其柔軟的，且能放在連接器的整個(gè)周?chē)?。這就消除了與另一機殼、襯墊有關(guān)的問(wèn)題。
2)機械工程師可以在系統機殼可接收的公差范圍內安裝連接器。
3)連接器與機殼實(shí)現低阻抗搭接，以保證良好接觸。機殼壁內側上的襯墊，當要涂漆有遮蔽要求時(shí)，可以用更柔軟的材料。
4)要求強迫冷卻的設計，襯墊最好有另一特點(diǎn)：連接器和機殼壁之間的縫應密封起來(lái)，以減少氣漏。在有塵埃的環(huán)境中，襯墊要起到系統內保持干凈。
本文網(wǎng)址：http://yqbqq.cn/news/375.html
相關(guān)標簽：te連接器
