信号完整性对EMC的影响有哪些

　　一前言

　　随着电路速度的增加，信号完整性在电子设计中变得更加重要。更快的数据速率和更短的上升/下降时间使信号完整性更具挑战性。信号的失真和降级会对电磁兼容性产生不利影响。随着信号完整性降低，电路辐射和电路抗扰性都可能会增加。

　　二如何导致EMI

　　有关信号完整性（SI）的论文经常提到信号完整性会导致电磁干扰（EMI），但论文里很少提到原因。使用EMI分析软件，可以很容易地看到SI和EMI之间的联系。下面提供了一个具体的例子，说明如何改变一个信号特性从而影响电缆辐射，这是许多系统的关键EMC特性。

　　三信号完整性不是EMC

　　在我们进入示例之前，重要的是要对信号完整性（SI）和电磁兼容性（EMC）做出区分。SI和EMC是两个完全不同的学科，SI和EMC之间存在重叠的相互作用，但每个都有自己的特色。

　　四SI和EMC的差异

　　SI关注数字电路的模拟特性，EMC关注的是确保电路操作不会产生过多的干扰，并且电路不易受到干扰。SI基本上是一个时域范围，而EMC主要是频域范围。

　　五SI影响EMC

　　信号完整性差会从电路走线和信号线产生更大的辐射。以下示例说明了SI影响EMC的一种方式。这个示例对比了两个平衡差分LVDS信号产生的电缆辐射。首先，LVDS信号的偏移为零，然后将它的偏移改为200ps。该示例使用标准辐射发射测试设备，测试10MHz至2GHz内LVDS发射的辐射。

　　

　　下图显示了信号偏移对该电路辐射发射的影响。电缆辐射由红褐色线表示，蓝绿色线是标准限值。

　　

　　

　　首先，针对电路没有信号偏移的情况测量辐射发射，此时正负驱动器输出同时转换，上升和下降时间完全匹配。然后，当电路仅有200皮秒的信号偏移时，测量辐射发射，偏斜引入了大约70mV的共模电压，每次电路改变状态时都会非常短暂地发出脉冲。虽然两项分析均显示辐射发射低于限值，但请注意信号偏移会导致电缆辐射在90MHz时跳跃55dB。当存在来自系统中其他电路的共模噪声的累加效应时，辐射发射可能容易超过限值，导致EMI测试失败。

　　六小结

　　信号偏移会对电缆辐射产生巨大影响，因为它会在信号线上产生共模电压。信号偏移只是信号完整性的一部分，其他SI属性（例如阻抗不匹配，串扰，回波损耗和传播延迟）也会影响EMC。虽然SI与EMC不同，但SI会影响EMC。当然，EMC也会影响SI，比如EMC中常用的滤波手段，对SI影响是很大的，所以我们需要在SI和EMC中取一个平衡，在确保产品SI没问题的情况下，将EMC做好。