PCB上信号线的电磁发射频谱

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提要
本文主要讨论高速数合逻辑电路中，信号线的电磁发射频谱。作者提供一个模型，其总频谱由两个环路的谐振，即“信号环路”和与基本门电路相关的“旁通环路”
控制。
简介
在数字电子设备中，PCB板上的元件安装密度越来越高，快速逻辑器件的使用极为频繁。因此，电磁干扰就成为一个极其严重的问题。许多工程技术人员正着手
处理这个十分棘手的问题。
如果在产品设计时就考虑EMI问题，那么就会使设计人员省下不少精力，从而进行更加具有创造性工作的研究。在设计阶段找到一条解决EMI问题的途径，这正
是本文研究的目的所在。
在电磁兼容问题中有两个主题。一个是电磁发射问题，另一个是电磁抗扰性问题。本文讨论的是数字PCB板上的电磁发射。有许多办法用来预测PCB板的电磁发
射。其大多数首先是建立足够精确的数字逻辑电路的等效模型，然后通过大量分析和仿真严格计算PCB上的所有电压或电流波形。这些办法都相当花费时间。
如果电磁发射可由几个截然不同的参数加以特性化，那么就可很容易地进行预测，电磁频谱的包络线由数字电路的谐振决定。本文目的就在于详细探究这些参
数，以确定PCB板上上信号线的电磁发射频谱。
如图1所示，PCB板上，可以流动两种瞬态环路电流，两个环路电流都可引起电磁波辐射。一个是IC芯片与其解耦电容组成的环路中流动的电流，作者称之为“旁
路回路”。另一个是包括信号线的回路中流动的充电/放电电流。作者称之为“信号回路”。这与后者引起的电磁发射的预测值有关