不同發(fā)射源對(duì)應(yīng)不同的EMI頻譜 - 系統(tǒng)工程師該如何處理D類(lèi)放大器的EMI問(wèn)題?

2013年01月06日 14:17 來(lái)源:電源網(wǎng) 作者:秩名 我要評(píng)論(0)

標(biāo)簽:EMI(161)放大器(698)PCB(864)揚(yáng)聲器(114)D類(lèi)放大器(49)

  不同的發(fā)射源對(duì)應(yīng)了不同的EMI頻譜,由于D類(lèi)放大器的調(diào)制頻率一般在250kHz到1.5MHz之間,因此調(diào)制的開(kāi)關(guān)信號(hào)和電源線(xiàn)上變化的電流信號(hào)帶來(lái)的EMI主要集中在10MHz以下的頻段;而方波的邊沿變化一般是在納秒級(jí)別的,因此它們所帶來(lái)的EMI主要集中在幾十MHz到幾GHz的高頻段。

  EMI主要通過(guò)PCB的走線(xiàn)、通孔和揚(yáng)聲器的連線(xiàn)向外輻射,較大能量的EMI輻射需要一個(gè)“高效率”的天線(xiàn),對(duì)不同的頻率,一個(gè)有效的天線(xiàn)長(zhǎng)度是該頻率波長(zhǎng)的四分之一(λ/4),小于這個(gè)長(zhǎng)度,就不能形成有效的對(duì)外輻射。對(duì)30MHz的頻率,采用一般的FR4的PCB板,天線(xiàn)長(zhǎng)度需要大于114.1cm才能形成有效的輻射。所以在手機(jī)上采用D類(lèi)放大器時(shí),在放大器輸出的PCB走線(xiàn)和揚(yáng)聲器連線(xiàn)上的方波邊沿變化是EMI的最重要來(lái)源。特別是手機(jī)應(yīng)用中所關(guān)心的一些頻段,如下表所示:基本都在100MHz以上,因此我們需要特別地關(guān)注由方波邊沿變化所引起的EMI輻射。

  圖3:手機(jī)應(yīng)用中的一些頻段

  圖3:手機(jī)應(yīng)用中的一些頻段

  對(duì)前面?zhèn)鹘y(tǒng)D類(lèi)放大器的輸出波形,由傅里葉分析可知,方波納秒級(jí)的邊沿變化和高頻的振鈴會(huì)引入非常大的高頻EMI,嚴(yán)重影響FM、手機(jī)模擬電視等的接收效果,容易出現(xiàn)收聽(tīng)雜音或雪花臺(tái)的情況,讓系統(tǒng)工程師頗感頭痛。

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