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探讨DSP的电磁兼容性问题

2017年03月06日 09:40 次阅读

  DSP是一个相当复杂、种类繁多并有许多分系统的数、模混合系统,所以来自外部的电磁辐射以及内部元器件之间、分系统之间和各传输通道间的窜扰对DSP及其数据信息所产生的干扰,己严重地威胁着其工作的稳定性、可靠性和安全性。本文在DSP的电磁兼容性问题方面进行了一些探讨。

  1. DSP硬件方面的电磁兼容性

  电磁兼容性(EMC)包含系统的发射和敏感度两方面的问题。假若干扰不能完全消除,也要使干扰减少到最小。如果一个DSP系统符合下面三个条件,则该系统是电磁兼容的。(1)对其它系统不产生干扰;(2)对其它系统的发射不敏感;(3)对系统本身不产生干扰。

  1.1DSP中的干扰主要来源

  电磁干扰是通过导体或通过辐射产生的,很多电磁发射源,如光照、继电器、DC电机和日光灯都可引起干扰。AC电源线、互连电缆、金属电缆和子系统的内部电路也都可能产生辐射或接收到不希望的信号。在高速数字电路中,时钟电路通常是宽带噪声的最大产生源。在快速DSP系统中,这些电路可产生高达300MHz的谐波失真信号,在系统中应该把它们除掉。在数字电路中,最容易受影响的是复位线、中断线和控制线。

   探讨DSP的电磁兼容性问题

  1.2DSP中的传导性干扰

  一种最明显能引起电路噪声的传播路径是经过导体。一条穿过噪声环境的导线可捡拾噪声,并把噪声送到另外电路而引起干扰。设计人员必须避免导线捡拾噪声,如噪声通过电源线进入电路后,若电源本身或连接到电源的其它电路是干扰源,则在电源线进入电路之前必须对其去耦。

  1.3DSP中的共阻抗耦合问题

  当来自两个不同电路的电流流经一个公共阻抗时就会产生共阻抗耦合。阻抗上的压降由两个电路决定。来自两个电路的地电流流经共地阻抗,电路1的地电位被地电流2调制,噪声信号或DC补偿经共地阻抗从电路2耦合到电路1。

  1.4DSP中的辐射耦合问题

  经辐射产生的耦合通称串扰。串扰是由电流流经导体时产生的电磁场引起的,电磁场会在邻近的导体中感应出瞬态电流。

  1.5DSP中的辐射现象

  辐射有两种基本类型:差分(DM)和共模(CM)两种模式。共模辐射或单极天线辐射是由无意的压降引起的,它使电路中所有的地连接抬高到系统地电位之上。就电场大小而言,CM辐射是比DM辐射更为严重的问题。为使CM辐射最小,必须用切合实际的设计使共模电流降到零。

  1.6影响EMC的因数

  (1)电压:电源电压越高,意味着电压振幅越大而发射就更多,而低电源电压影响敏感度。

  (2)频率:高频信号与周期性信号会产生更多的辐射。在高频数字系统中,当器件处于开关状态时将产生电流尖峰信号;在模拟系统中,当负载电流变化时也将产生电流尖峰信号。

  (3)接地:在电路设计中,没有比采用可靠和完美的地线连接方式更重要的事情了,在所有EMC问题中,大部分问题是由不适当的接地引起的。有单点、多点和混合三种信号接地方法。在频率低于1MHz时可采用单点接地方法;在高频应用中,最好采用多点接地;混合接地是低频用单点接地和高频用多点接地方法的结合。但高频数字电路和低电平模拟电路的地回路绝对不能混合。

  (4)PCB设计:适当的印刷电路板(PCB)布线对防止电磁干扰至关重要。

  (5)电源去耦:当器件开关时,在电源线上会产生瞬态电流,必须衰减和滤掉这些瞬态电流,来自高di/dt源的瞬态电流导致地和线迹“发射”电压。高di/dt产生大范围高频电流,激励部件和缆线辐射,流经导线的电流变化和电感会导致压降,减小电感或电流随时间的变化可使该压降最小。

  1.7DSP的硬件降噪技术

  1.7.1板结构、线路安排方面的降噪技术

  (1)采用地和电源平板;

  (2)平板面积要大,以便为电源去耦提供低阻抗;

  (3)使表面导体最少;

  (4)采用窄线条(4到8密耳)以增加高频阻尼和降低电容耦合;

  (5)分开数字、模拟、接收器、发送器地/电源线;

  (6)根据频率和类型分隔PCB上的电路;

  (7)不要切痕PCB,切痕附近的线迹可能导致不希望的环路;

  (8)采用叠层结构是对大多数信号整体性问题和EMC问题的最好防范措施,它能够做到对阻抗的有效控制,其内部的走线可形成易懂和可预测的传输线结构。且要密封电源和地板层之间的线迹;

  (9)保持相邻激励线迹之间的间距大于线迹的宽度以使串扰最小;

  (10)时钟信号环路面积应尽量小;

  (11)高速线路和时钟信号线要短且要直接连接;

  (12)敏感的线迹不要与传输高电流快速开关转换信号的线迹并行;

  (13)不要有浮空数字输入,以防止不必要的开关转换和噪声产生;

  (14)避免在晶振和其它固有噪声电路下面有供电线迹;

  (15)相应的电源、地、信号和回路线迹要平行布景,以消除噪声;

  (16)使时钟线、总线和片使能端与输入/输出线和连接器分隔开来;

  (17)使路线时钟信号与I/O信号处于正交位置;

  (18)为使串扰最小,线迹用直角交叉和散置地线;

  (19)保护关键线迹(用4密耳到8密耳线迹以使电感最小,路线紧靠地板层,板层之间夹层结构,保护夹层的每一边都有地)。

  1.7.2采用滤波技术降噪方法

  

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基于DSP和CMOS图像传感器的实时图像采集系统...

CEVA推出ClearVox专为CEVA-Tea...

CEVA,智能和互联设备的信号处理IP授权许可厂商(纳斯达克股票交易所代码:CEVA) 推出Clea...

发表于 2018-01-23 07:42 132次阅读
CEVA推出ClearVox专为CEVA-Tea...

Achronix宣布为其eFPGA IP解决方案...

Achronix 今日宣布为其eFPGA IP解决方案推出Speedcore custom bloc...

发表于 2018-01-22 16:42 157次阅读
Achronix宣布为其eFPGA IP解决方案...

选择一个好的DSP,可以让广告投放将可以事半功倍

广告技术作为数字化营销的重要内容之一,受到越来越多的关注。随着广告主越来越理性,市场逐步规范,DSP...

发表于 2018-01-21 11:08 1326次阅读
选择一个好的DSP,可以让广告投放将可以事半功倍

SiP封装共形屏蔽简介、性能、工艺、应用及优点解...

电子系统中的屏蔽主要两个目的:符合EMC规范;避免干扰。传统解决方案主要是将屏蔽罩安装在PCB上,会...

发表于 2018-01-21 10:23 1538次阅读
SiP封装共形屏蔽简介、性能、工艺、应用及优点解...

2018全球石墨烯九大趋势:在传感器,RFID,...

石墨烯价格的下降和产品质量的提高将有效地刺激下游应用加快发展。展望2018年,石墨烯在电子、复合材料...

发表于 2018-01-19 10:13 3882次阅读
2018全球石墨烯九大趋势:在传感器,RFID,...

六个术语(DAC、ADC、DSP、codec、运...

自vivo在vivo X1引入独立DAC之后,Hi-Fi手机开始崛起,之后连续几款vivo手机都用上...

发表于 2018-01-19 09:27 791次阅读
六个术语(DAC、ADC、DSP、codec、运...

基于MSO的混合信号系统测试与调试[图]

嵌入式系统中,MCU和DSP的应用非常普遍,模拟信号和各种数字信号同时存在。传统上,工程师分别使用示...

发表于 2018-01-18 09:39 224次阅读
基于MSO的混合信号系统测试与调试[图]

基于DSP和SD卡的生理信号数据采集系统设计

基于DSP处理器TMS320F2812与SD卡的接口,设计了一种便携式的生理信号数据采集系统,用于大...

发表于 2018-01-18 09:31 186次阅读
基于DSP和SD卡的生理信号数据采集系统设计

基于DSP的人体皮肤测量仪设计与实现方案[图]

皮肤是人体最重要的器官之一。它有许多功能,首先,皮肤把外界和内部器官分离开,起着人体第一道屏障的作用...

发表于 2018-01-18 07:25 256次阅读
基于DSP的人体皮肤测量仪设计与实现方案[图]

网络上对芯片解密的定义,解密方法与原理解析!

其实了解芯片解密方法之前先要知道什么是芯片解密,网络上对芯片解密的定义很多,其实芯片解密就是通过半导...

发表于 2018-01-17 07:06 1370次阅读
网络上对芯片解密的定义,解密方法与原理解析!

对于FPGA/DSP概念与特点的分享和总结

DSP就是一个指令比较独特的处理器。它虽然是通用处理器,但是实际上不怎么“通用”。技术很牛的人可以用...

发表于 2018-01-16 10:43 613次阅读
对于FPGA/DSP概念与特点的分享和总结

LCD电路及高速ADC+FPGA+ DSP的设计...

随着人们生活水平的提高,公路上的私家车辆也增多了,但随之带来的问题就是交通事故发生率居高不下,严重危...

发表于 2018-01-12 16:28 391次阅读
LCD电路及高速ADC+FPGA+ DSP的设计...

伺服驱动器的七个故障原因分析与处理方法

伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分...

发表于 2018-01-12 15:32 1985次阅读
伺服驱动器的七个故障原因分析与处理方法

设计或应用时如何攻克电源的EMI难题

随着微电子技术的高速发展,实际应用对开关电源提出更苛刻的技术要求,不仅讲究高效率、高功率密度,且为保...

发表于 2018-01-12 09:39 2115次阅读
设计或应用时如何攻克电源的EMI难题

Synaptics AudioSmart远场语音...

Synaptics AudioSmart远场语音技术将带来性能无与伦比的两麦克风和四麦克风支持亚马逊...

发表于 2018-01-10 14:47 1300次阅读
Synaptics AudioSmart远场语音...

Synaptics拓展语音生态系统,支持微软Co...

Synaptics计划拓展语音生态系统,并且支持微软Cortana集成。成熟的AudioSmart硬...

发表于 2018-01-10 14:27 1400次阅读
Synaptics拓展语音生态系统,支持微软Co...

基于FPGA+DSP的视频控制的智能交通灯设计

本文主要介绍了一种基于FPGA+DSP的视频控制的智能交通灯设计。该交通灯由视频采集、图像处理和控制...

发表于 2018-01-09 14:15 302次阅读
基于FPGA+DSP的视频控制的智能交通灯设计

初学者必看,详解硬件电路设计过程与电源电路解析

献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝,离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板...

发表于 2018-01-07 10:10 4660次阅读
初学者必看,详解硬件电路设计过程与电源电路解析

对于ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的介...

ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作Acorn...

发表于 2018-01-05 11:36 1048次阅读
对于ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的介...

数字信号处理器DSP与EDA的区别

目前DSP和EDA两者都应用广泛,二者之间有什么不同呢?本文带来数字信号处理器DSP与EDA的区别介...

发表于 2018-01-03 10:33 296次阅读
数字信号处理器DSP与EDA的区别

dsp技术在手机方面的应用_vivo X9s P...

vivo在之前的MWC 2017上海站的时候发布了全新DSP芯片影像优化拍照技术,这也是vivo首次...

发表于 2018-01-03 10:02 321次阅读
dsp技术在手机方面的应用_vivo X9s P...

dsp处理器一般哪里用_dsp处理器应用领域分析

dsp数字信号处理器能实时快速地实现各种数字信号处理算法,它活跃于各种领域之中。

发表于 2018-01-03 09:26 834次阅读
dsp处理器一般哪里用_dsp处理器应用领域分析

DSP技术怎么样_DSP技术的应用领域及优势

本文介绍了dsp技术在通信领域、仪器仪表领域、汽车电子系统领域等多个领域的应用,并分析了dsp技术的...

发表于 2018-01-03 09:03 411次阅读
DSP技术怎么样_DSP技术的应用领域及优势