DVD數(shù)字視盤機電磁干擾設(shè)計

摘要：電磁干擾是電子產(chǎn)品一個不容忽視的問題，在設(shè)計時就應(yīng)該采取措施，良好的設(shè)計將減少設(shè)計時間和產(chǎn)品成本。從國家標準化組織對電磁干擾的要求出發(fā)，分析了數(shù)字視盤機產(chǎn)生電磁干擾的三個主要原因，由此有針對性的從開關(guān)電源、音頻／視頻輸出和PCB電路板三個方面展開討論，設(shè)計分析了抑制電磁干擾的幾種方法，并通過了EMI測試。
關(guān)鍵詞：數(shù)字視盤機；電磁干擾；開關(guān)電源；音頻／視頻輸出；PCB板

0 引 言
電磁干擾(Electro Magnetic Interference，EMI)指一個電子設(shè)備不斷向它所處的環(huán)境排放超過允許范圍的干擾。為了保護環(huán)境，國家標準化組織已制訂了若干強制性標準，要求電子設(shè)備生產(chǎn)廠家必須將其產(chǎn)品的電磁干擾降到一定的程度。因此，從設(shè)計開始就必須注重電子設(shè)備的EMI設(shè)計，從元器件、連接器的選擇、印刷板的布局布線、接地點等各方面進行綜合考慮，降低電磁干擾。本文以DVD-1000數(shù)字視盤機為例，介紹EMI設(shè)計的一點體會。

1 EMI設(shè)計要求
對于電子產(chǎn)品的EMI要求，我國于1997年7月頒布了“GB13837-1997《聲音和電視廣播接收機及有關(guān)設(shè)備無線干擾特性限值和測量方法》標準”，該標準具體規(guī)定了五種電磁干擾的限值。
(1)注入電源的騷擾電壓。在9～30 kHz范圍內(nèi)，若電子設(shè)備注入電網(wǎng)的干擾電壓超過66 dBμV，干擾信號將通過電源網(wǎng)對其他設(shè)備造成嚴重干擾，從而使其他設(shè)備性能降低或無法正常工作。
(2)天線端騷擾電壓。當接收設(shè)備外接公用天線或天線間非常接近時，干擾信號很容易通過分配電纜或天線間耦合造成相互干擾。
(3)射頻輸出器有用信號和騷擾信號電平。當設(shè)備射頻輸出端與其他設(shè)備連接時，如果設(shè)備的射頻輸出有用信號及其諧波電平太高，產(chǎn)生的高頻諧波輻射將對臨近設(shè)備產(chǎn)生干擾。
(4)輻射騷擾場強或功率。廣播接收機的本振及其諧波、一中頻單元輻射場強不能過高，否則會污染電磁環(huán)境。
(5)騷擾功率。聲頻功率放大器、音視盤機等設(shè)備在頻率30 MHz以上的輻射主要是通過與其相連的電源線及其他連線向外輻射能量。當電源線和其他連線上的騷擾功率峰值大于55 dBμV時，將影響其他設(shè)備的正常工作。

2 數(shù)字視盤機的EMI傳播機理
EMI的傳播主要分為傳導干擾和輻射干擾兩種。輻射干擾是指各系統(tǒng)之間的干擾，它把電子產(chǎn)品內(nèi)部所產(chǎn)生的各種頻率干擾通過引線和元器件以空間電磁波的形式向外輻射電磁場，從而對其他電子設(shè)備形成干擾。例如：DVD視盤機的高頻信號線、各類接插件都可能成為具有天線特性的輻射干擾源。傳導干擾則是系統(tǒng)內(nèi)部通過導電介質(zhì)以傳導的方式把信號耦合而形成的干擾，它一般是由于阻抗的交連(電源內(nèi)阻、地線之間的阻抗)、互感的交連(指導線之間)以及寄生電容的交連而引起的內(nèi)部干擾。例如：電視機的行輻射。
消除或減少電磁干擾的具體方法有很多，主要有屏蔽技術(shù)、電源濾波、接地技術(shù)以及采用EMI器件。對于DVD數(shù)字視盤機，由于沒有天線和射頻輸出端口，其天線端騷擾電壓很小，大多低于30 dBμV，其主要傳播途徑有以下幾種：開關(guān)電源產(chǎn)生的脈沖電流和電壓的變化很快，形成的開關(guān)電源開關(guān)脈沖及高次諧波通過元器件和電源線向外輻射和傳導，產(chǎn)生電磁干擾；音頻／視頻輸出信號通過音頻／視頻信號連接線向外輻射；數(shù)字電路工作需要的各種時鐘信號及其高次諧波，如CPU芯片工作時鐘、MPEG解碼器工作時鐘、視頻同步時鐘(27 MHz，16．934 4 MHz，40．5 MHz)形成的干擾脈沖，通過元器件向外輻射。