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DSP系统中有哪些电磁干扰问题?

2024-08-28 11:47
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在高速数字信号处理(DSP)系统中,电磁干扰(EMI)是一个不容忽视的关键问题,由于DSP系统涉及高频信号处理和复杂电路布局,电磁环境更加复杂,很容易有信号失真、系统不稳定甚至功能失效等问题,所以工程师需要了解下DSP系统的电磁干扰问题。

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1、时钟电路谐波干扰

DSP系统中的时钟电路是宽带噪声的主要来源,可产生高达数百MHz的谐波失真信号。这些高频谐波不仅干扰系统内部其他电路,还可能通过电源线、互连电缆等路径辐射到外部,影响整个系统的稳定性和性能。

2、传导性干扰与去耦

传导性干扰通过导体传播,如电源线、信号线等。在DSP系统中,需特别注意避免这些线路捡拾噪声。例如,电源线在进入DSP电路前应进行去耦处理,以防止来自电源或其他电路的噪声干扰系统正常工作。

3、共阻抗耦合

共阻抗耦合问题在DSP系统中尤为突出。当两个电路的电流共享一个公共阻抗时,一个电路的电流变化会影响另一个电路的电压,导致信号干扰。为了减轻这一问题,应采取措施降低公共阻抗的影响,如使用独立的地线或优化电路设计。

4、辐射耦合与串扰

辐射耦合,也称串扰,是由电流流经导体时产生的电磁场引起的。在DSP系统中,高频信号和快速变化的电路状态容易引发强烈的电磁辐射,进而干扰邻近的电路或系统。减少辐射耦合的关键在于优化PCB布局、采用屏蔽措施以及控制信号线的长度和走向。

5、差分与共模辐射

DSP系统中的辐射现象可分为差分(DM)和共模(CM)两种模式。共模辐射通常更为严重,它可能由电路中的无意压降引起,导致整个系统地的电位抬升。为了最小化共模辐射,需采用适当的设计策略,如添加共模滤波器、优化地线布局等,以抑制共模电流的产生和传播。

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