如何保证EMI兼容性 - 如何减少前端模拟器件的电磁干扰EMI

　　汽车应用对EMI事件尤其敏感，而在由中央电池、捆绑线束、各种感性负载、天线以及与汽车相关的外部干扰构成的嘈杂电气环境中，后者却是无法避免的。由于安全气囊配置、巡航控制、刹车和悬架等多种关键功能控制都涉及到电子设备，因此必须保证EMI兼容性，绝不容许因外部干扰而出现误报或误触发。早先，EMI兼容性测试是汽车应用中的最后一项测试。如果出现差错，设计人员就必须在仓促之间找出解决方案，而这往往涉及到改变电路板布局、额外添加滤波器，甚至是更换器件。

　　这种不确定性极大提高了设计成本，并给工程师造成了很多麻烦。一直以来，汽车行业都在采取切实措施来改善EMI兼容性。由于设备必须符合EMI标准，汽车OEM厂商现在要求半导体制造商(如ADI公司)必须在器件级执行EMI测试，然后才会考虑采用其生产的器件。现在，这一流程已经普及，所有IC制造商都使用标准规格来测试器件的EMI兼容性。

　　如欲了解各类型集成电路的标准EMI测试要求，请向国际电工委员会(IEC)购买获取相关文档。通过IEC 62132和IEC 61967等文档则可以了解EMI和EMC，其中非常详细地描述了如何使用业界公认的标准来测试特定集成电路。上述各种测试都是根据这些指南说明进行的。

　　具体而言，这些测试都采用 “直接功率注入法”完成，这是一种通过电容将RF信号耦合至特定器件引脚的方法。根据待测IC的类型，针对不同的RF信号功率水平和频率范围，测试器件的每路输入。图4显示了在特定引脚上执行直接功率注入测试的原理示意图。

　　图4. 直接功率注入

　　这些标准中包含电路配置、布局方法和监控技术方面的大量必要信息，有助于正确理解器件测试成功与否。更为完整的IEC标准原理图如图5所示。

　　图5. EMI耐受性测试原理图

　　总结

　　集成电路的EMI兼容性是电子设计能否成功的关键所在。本文仅从放大器是否内置EMI滤波器出发，介绍了两款非常类似的放大器执行直流测量时，在RF环境中的直流性能有何显著差别。在汽车应用中，考虑到安全性和可靠性时，EMI是一个非常重要的方面。如今，在设计和测试针对关键应用的器件时，IC制造商(如ADI公司)日益重视EMI耐受性方面的考虑因素。IEC标准非常详细地说明了有用的相关指导原则。对于汽车应用市场，AD8207,AD8208和AD8209等电流检测器件都通过了EMI测试。锂离子电池安全监控器AD8280 和数字式可编程传感器信号放大器AD8556等新款器件经过专门设计和测试，符合EMI相关要求。

　　附录

　　AD8208的更多详情：AD8203(图A)是一款单电源差动放大器，非常适合在大共模电压情况下放大和低通滤波小差分电压。采用+5 V单电源供电时，输入共模电压范围为-2 V至+45 V。该款放大器提供增强的输入过压和ESD保护，并内置EMI滤波功能。

　　图A. AD8208差动放大器

　　AD8208具有出色的交流和直流性能，且通过相关认证，适合要求采用稳定可靠的精密器件来改善系统控制的汽车应用。失调和增益漂移典型值分别小于5 µV/°C和10 ppm/°C。该器件提供SOIC和MSOP两种封装，在DC至10 kHz范围内共模抑制比(CMR)最小值为80 dB。

　　另外提供一个外部可用的100kΩ电阻，可用来进行低通滤波以及建立20以外的增益。