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1、噪聲的定義
噪聲是指除了所需的信號以外而出現(xiàn)在電路內的任何電氣信號，此定義并不包含內部的失真信號——一種非線性的附屬品。所有電子系統(tǒng)都或多或少有些噪聲，但只有當噪聲影響到系統(tǒng)的正常執(zhí)行時才會發(fā)生問題。

噪聲的來源可被歸類成三種不同的典型：

人為的噪聲源一數(shù)位電子、無線電傳輸、馬達、開關、繼電器等等。
天然的干擾一太陽黑子及閃電。
純質的噪聲源一從實際系統(tǒng)產生的相關隨機擾動，諸如熱噪聲和凸波噪聲。

我們應當了解，噪聲是不可能完全被去除的，但是經由適當?shù)慕拥?grounding)、屏避(shielding)與濾波(filtering)，則可將其干擾盡量降低。對于一個良好的電路設計，預防勝于發(fā)生問題后的電路修改。在電路板的布局即開始做好噪聲防治的工作，是建構高可靠度低噪聲電子系統(tǒng)的首要工作。

2、EMI的起源
EMI的來源包括微處理器、開關電路、靜電放電、發(fā)射器、瞬時電源元件、電源以及閃電。在一個微處理器為基礎的電路板內，數(shù)字時序電路通常是寬帶噪聲的最大產生者，這所謂的寬帶即指分布于整個頻譜的噪聲。

隨著快速半導體以及更快的邊緣變化率的增加，這些電路可能產生高達300 MHz的諧波干擾，這些高頻諧波應予以遮蔽或濾除。

總結來說就是dv/dt，di/dt，電壓，電流的變化率。

3、EMI 傳輸

了解噪聲如何傳輸有助于辨識電路內部的電磁干擾問題。噪聲的發(fā)生必需要有來源(source)、耦合路徑(coupling path)以及易感染的接收器(susceptible receptor) ，這三者必需一起出現(xiàn)才會有EMI問題的存在，如下圖【EMI的噪聲源、傳導路徑與接收器】說明EMI如何以耦合方式進入一個系統(tǒng)。

因此，有需要做檢測認證整改的朋友聯(lián)系我https://docs.qq.com/doc/DVGtUWm1nZE94UFhS若是三者之一被排除于系統(tǒng)之外或被減少，干擾才會消失或降低。如下圖【EMI的噪聲源、傳導路徑與接收器】是以馬達控制為例的EMI說明，其中功率級至馬達的線圈電流是產生EMI的來源，控制器的低階訊號(數(shù)位或類比信號)是易受干擾的接收器，耦合路徑則可能是經由傳導方式(經由電源或地線)或輻射方式。

EMI的噪聲源、傳導路徑與接收器

以馬達控制為例的EMI傳導路徑

耦合路徑

噪聲會耦合到電路內的較明顯方式之一是透過電導體(傳導方式)。假如訊號線經過一個充滿噪聲的環(huán)境，訊號線將受感應拾取噪聲信號并傳至電路的其它部分，例如電源供應器的噪聲就會經由電源線而耦合至電路，如下圖【傳導耦合噪聲】所示。

傳導耦合噪聲

耦合也會因電路中具有或使用共同阻抗(common impedance)而產生。如下圖【經由共同組抗而耦合的噪聲(a)】的兩個子電路因為有著共同的接地阻抗，因此會彼此影響。另外一種狀況則發(fā)生在兩個子電路共同使用同一個電源供應器，如下圖【經由共同組抗而耦合的噪聲(b)】即為此種狀況。

若是電路(一)突然產生較大的電流，則電路(二)的供應電壓將會因共享電源線間的共同阻抗與內阻而降低。從電路(二)流出之數(shù)位迥路電流會在共享之回路阻抗產生高頻數(shù)位噪聲，此噪聲在電路(一)的回路產生接地跳動，不穩(wěn)定的接地會嚴重衰減低頻類比電路的訊號噪聲比，象是運算放大器和類比數(shù)位轉換器等等。

這種藕合效應可藉由降低共同阻抗而減弱(加寬電源線的拉線寬度)，但內阻來自電源供應器則無法改變。此種狀況，在接地回路的導線也有相同的效應，由此可知電源供應器的輸出阻抗(output impedance)也會影響電路對噪聲的抵抗能力。

經由共同組抗而耦合的噪聲

噪聲的耦合也可經由電磁輻射的方式發(fā)生，此種狀況會發(fā)生在所有具有共同輻射電磁場的電子電路。電流改變就產生電磁波，這些電磁波會耦合到附近的導體并影響電路中的其他信號，如下圖所示。

經由電磁輻射耦合的噪聲

4、接收器（receptor）
基本上所有的電子電路都會發(fā)射EMI同時又受到EMI的干擾，因此電子裝置的設計，應該既不受外在EMI干擾源的影響，本身也不應成為EMI的干擾源，此一設計理念即為電磁兼容性(electromagnetic compatibility, EMC)。

大多數(shù)電子設備的EMI是藉由傳導性方式接收，少數(shù)則來自無線電頻率之輻射接收。在數(shù)位電路中，最臨限(most critical)的信號通常最易受到EMI的干擾，例如重置、中斷以及控制線路信號。在類比電路中，類比低階放大器、信號轉換器、補償電路等，則對噪聲干擾最為敏感。

5、解決EMC的系統(tǒng)設計
電子設備的電磁兼容性(EMC)應被視為系統(tǒng)規(guī)格來預先考慮而非事后補救。一個電子設備如果它與環(huán)境不會相互影響，即具備電氣兼容性。如果設計工程師未能在設計初期及慎重考慮此一問題，那么雖然因忽略EMI的設計而縮短了設計時間，并且完成功能測試而量產，然而在產品上市之后，不明的EMI干擾現(xiàn)象就非預期地出現(xiàn)了。

這種產品危機的解決方法通常會受到相當?shù)拇煺郏黾硬槐匾奶摵募爱a品后續(xù)改善時間的延長，這都浪費時間、金錢與耐性，其結果常導致產品的失敗。

EMC 應該如同其他被確認的系統(tǒng)規(guī)格一樣納入系統(tǒng)的里設計規(guī)格，事實上有些機構，像美國聯(lián)邦通訊委員會 (FCC)、軍方及國際性機構都為一般計算機設備設立標準，設計者應根據這些規(guī)格事先納入考慮，并設計產品原型加以測試。因此， EMC在系統(tǒng)設計時應優(yōu)先考慮，而非在問題發(fā)生后才加東拼西湊的加以補救， EMC的系統(tǒng)設計應成為一種符合經濟效益的設計觀念。

電磁干擾的防治雖然有很多方法，但主要可歸納為兩種不同的型式：降低電磁干擾的散布與提高增電磁干擾的免疫能力。經由適當?shù)南到y(tǒng)設計可以抑制電磁干擾的散布；如果問題仍然持續(xù)，就得研究不同方式的遮蔽去包住發(fā)射體。電路對噪聲的敏感性可藉由電路設計的加強以及使用遮蔽物來降低電路對電磁干擾敏感性。

審核編輯黃宇

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