電快速脈沖群干擾機(jī)理分析
01、電快速瞬變脈沖群測試的實(shí)質(zhì)
前面通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的解讀，我們知道電快速瞬變脈沖群測試主要有兩種形式：耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)和容性耦合夾。
電源端口采用耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)的接線方式是：試驗(yàn)發(fā)生器電芯通過可供選擇的耦合電容加到電源線上，信號(hào)電纜的屏蔽層則和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)的外殼相連，而外殼接PE地。這就表明脈沖群干擾實(shí)際上是加在電源線與參考接地之間，其實(shí)質(zhì)是共模干擾。
信號(hào)端口采用耦合夾的實(shí)驗(yàn)方式來說，電快速瞬變脈沖通過耦合板與受試電纜之間的分布電容進(jìn)入受試電纜，而受試電纜所接收到的脈沖仍然是相對(duì)參考接地板來說的，其實(shí)質(zhì)也是共模干擾。
電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)臺(tái)布置圖
02、電快速瞬變脈沖群干擾機(jī)理分析：
2.1、電快速瞬變脈沖群的特點(diǎn)
電快速瞬變脈沖群的特點(diǎn)是騷擾信號(hào)不是單個(gè)脈沖，而是一連串的脈沖群。一方面是由于脈沖群可以在電路的輸入端產(chǎn)生積累效應(yīng)，使騷擾電平的幅度最終可能超過電路噪聲容限。另一方面脈沖群的周期短，每個(gè)脈沖波的間隔時(shí)間較短，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖波還未消失時(shí)，第二個(gè)脈沖波緊跟而來。對(duì)于電路中的輸入電容來說，在未完成放電時(shí)又開始充電，因此，容易達(dá)到較高的電壓，對(duì)電路的正常工作影響較大。
電快速瞬變脈沖群騷擾源的電壓的大小取決于負(fù)載電路的電感，負(fù)載斷開速度和介質(zhì)的耐受能力。騷擾電壓的特點(diǎn)是：幅值高，頻率高，其實(shí)質(zhì)是共模電壓，是通過電容耦合間接傳輸至其它電路。當(dāng)由一個(gè)電路的電流產(chǎn)生的磁場穿過第二個(gè)電路的電流環(huán)路時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生磁場耦合；當(dāng)由一個(gè)電路的電壓產(chǎn)生電場與第二個(gè)電路的信號(hào)布線平行時(shí)就會(huì)產(chǎn)生容性耦合。
電快速瞬變脈沖群（EFT）與ESD是兩種突發(fā)干擾，EFT信號(hào)單脈沖的峰值電壓高達(dá)4KV,上升沿5ns。而接觸放電測試時(shí)的ESD信號(hào)的峰值電壓可高達(dá)8KV，上升時(shí)間小于1ns。都屬于高電壓，寬頻帶的特點(diǎn)。
2.2、電快速瞬變脈沖群干擾機(jī)理分析：
EFT試驗(yàn)波形的上升沿很陡，包含了很豐富的高頻成分。另外，由于試驗(yàn)脈沖是持續(xù)一段時(shí)間的脈沖串，因此它對(duì)電路的干擾有一個(gè)累積效應(yīng)，大多數(shù)電路在輸入端未安裝有效濾波電路，不能有效濾除EFT干擾。
EFT對(duì)設(shè)備影響的原因有三種：
通過電源線直接傳導(dǎo)進(jìn)設(shè)備的電源，產(chǎn)生干擾電流的主要部分流入低阻抗的參考平面，引起參考平面電位的變化，信號(hào)電平從而隨之波動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)電平的傳輸錯(cuò)誤、或者不穩(wěn)定，系統(tǒng)出現(xiàn)異常。
EFT干擾電流流過參考地平面時(shí)，由于地平面寄生電感的存在，參考地平面間不等位，導(dǎo)致平行于參考地平面較長的GPIO信號(hào)布線，會(huì)因?yàn)槿菪择詈吓c感性耦合產(chǎn)生感應(yīng)電壓、感應(yīng)電流。感應(yīng)電流流入芯片內(nèi)部時(shí)，造成芯片工作狀態(tài)異常，感應(yīng)電壓超過噪聲電壓容限時(shí)同樣會(huì)出現(xiàn)芯片工作狀態(tài)異常。
EFT干擾包含了豐富的高頻成分，在電源線上傳導(dǎo)的過程中，向空間輻射。輻射能量在鄰近的信號(hào)電纜上感應(yīng)出噪聲電壓，對(duì)信號(hào)電纜連接的電路形成干擾。輻射能量同樣會(huì)在鄰近的信號(hào)環(huán)路內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流流入芯片內(nèi)部，導(dǎo)致嚴(yán)重的干擾，而導(dǎo)致EFT測試的失敗。
長期實(shí)踐表明：一臺(tái)設(shè)備往往是某一條電纜，在某一種試驗(yàn)電壓，對(duì)某個(gè)極性特別的敏感。長期實(shí)驗(yàn)顯示：信號(hào)線要比電源線對(duì)EFT干擾敏感得多。在電源系統(tǒng)上流動(dòng)的干擾電流，產(chǎn)生很強(qiáng)的寬頻譜電磁場，能干擾其周圍集成電路、信號(hào)線、敏感器件，例如復(fù)位信號(hào)、片選信號(hào)、RX/TX信號(hào)、GPIO信號(hào)，由此引起系統(tǒng)的各種不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
需要注意，磁場不僅僅由電源線上干擾電流以及電纜上的電流產(chǎn)生，旁路電容的電流路徑以及內(nèi)部參考地平面上的電流也會(huì)擴(kuò)大干擾的范圍。
