电磁兼容设计关键：逻辑电路与接地策略

"这篇资源是关于电磁兼容设计的讲座，主要讨论了逻辑电路在电磁兼容设计中的应用和重要性。讲座涵盖了电磁兼容的基本定义、为何要考虑EMC、EMI和EMS试验、解决EMC的时间点以及相关的解决方案。此外，还详细讲解了接地、屏蔽和滤波等关键的EMC设计策略，并介绍了不同类型的接地方式，如单点接地和多点接地。" 正文: 在电子设计中，逻辑电路的使用必须考虑到电磁兼容(EMC)问题。高速逻辑电路可能产生大量的电磁干扰(EMI)，对其他电子设备造成影响，因此，避免在不必要的地方使用高速逻辑电路是降低EMC问题的一个基本策略。此外，为了减小信号噪声，通常会在集成电路(IC)附近的电源和地之间加入旁路去耦电容，如104电容，以稳定电压并减少高频噪声。 电磁兼容(EMC)涉及三个方面：干扰源、敏感设备和传播途径。产品需符合国内外的技术标准和法规要求，如CISPR22和GB9254对于EMI试验的规定，以及GB/T17626系列对于EMS试验的要求，包括静电放电抗扰性、射频电磁场辐射抗扰性等多方面的测试。解决EMC问题应该尽早介入，最好在设计阶段就开始考虑，因为这样可以降低成本，提高产品的可靠性。 EMC设计包括接地、屏蔽和滤波等多个方面。接地是防止电击和消除干扰的重要手段，分为安全接地和信号接地。安全接地主要是将电气设备的外壳连接到大地，确保人员安全；而信号接地则为电路提供参考点，减少噪声干扰。接地方式有单点接地和多点接地，单点接地适用于低能量系统，而多点接地则适用于高频环境，以降低接地阻抗。 屏蔽是通过金属外壳或屏蔽层来阻止电磁能量的传播，减少干扰。滤波则是利用滤波器来抑制特定频段的噪声，改善信号质量。在内部设计，如印刷电路板(PCB)设计时，合理的布局和布线也是减少EMC问题的关键。 EMC设计通常分为三个阶段：问题解决阶段，规范设计阶段和分析预测阶段。在问题解决阶段，主要是针对已经出现的EMC问题进行调试；规范设计阶段则是在设计初期就遵循EMC标准，避免问题的发生；分析预测阶段则通过仿真工具提前预测并解决可能的EMC问题。 电磁兼容设计对于逻辑电路的使用至关重要，它涉及到产品性能、可靠性和市场准入等多个方面。通过深入理解EMC的基本概念和设计策略，工程师可以更有效地控制和优化电路中的电磁干扰，从而打造出高质量、符合标准的电子产品。