EMC设计和认证流程的介绍与数字示波器对EMI预测试

　　对于通常的EMC设计和认证流程，一般可以分为三个阶段，即产品设计预测试（Pre-test），产品预认证（Pre-compliance）和产品认证（compliance test）阶段。产品认证涉及到严格的标准和测试仪器与场地要求，很多公司在这一阶段是通过第三方的专业实验室完成的，在公司内部只进行预测试和预认证。传统的设计流程是产品设计完成后，交给产品测试部门进行预认证。如发现问题，将产品返回设计部门做相应的整改。但由于这种整改往往需要调整电路的设计，甚至涉及PCB的调整，通常过程复杂、时间冗长、代价高昂。设计人员希望在电路设计初期就能够发现问题，及时修正，以避免日后的大量整改工作。但我们不得不面临的一个问题是，电磁兼容设备一般价格不菲，为每个设计部门配备专业的电磁兼容测试设备投入很高。此外还有另一个新出现的问题，随着突发通信和高速总线的应用，一些EMI问题不再是持续产生的现象，它的产生通常和突发通信间隔及速率有关。传统的EMI接收机捕获这些问题的能力有限。更重要的是，即时发现了在某一个频点存在这种间歇性的EMI问题，也无法为设计人员提供足够的信息来诊断产生的原因。

　　面临这些问题时，工程师会想起最常用的调试工具——示波器，如果示波器能够提供EMI测试的功能，将极大地降低整体的设计成本。如果还能够提供一些EMI产生原因的诊断信息，工程师的设计和整改流程将大幅加快。

　　但令人遗憾的是，目前市场中的绝大多数示波器无法胜任这样的工作。虽然几乎所有的示波器都具有FFT频谱分析功能，但这样的功能往往精度差、更新速率低、无法灵活设置，达不到EMI预测试的要求。

　　示波器的FFT功能不足主要有以下几个原因：首先，动态范围不足。示波器的A/D一般是8位的，但实际能够有效使用的位数（ENOB）往往不足6位，这种情况下无法准确测量微小的射频信号。再加上模拟前端的大量噪声，使得示波器的动态范围只有40～60dB左右。罗德与施瓦茨公司（R&S）的RTO示波器具有全带宽＞7bit的ENOB，配合射频仪器级别的模拟前端，噪声只有100uv以下。这就保证了RTO示波器可以提供超过同类产品15～20dB的动态范围。