5、电磁干扰与静电放电：构建稳健电子系统的关键

电磁干扰与静电放电：构建稳健电子系统的关键

1. 电磁干扰（EMI）

电磁干扰（EMI）是指在电子系统内部或之间发生的不需要的信号耦合和其他次要效应。任何数字电子系统都会产生EMI，其噪声大小取决于时钟速率、门的数量以及是否有其他正在切换的设备。设计师必须认识到，环境中充满了电子噪声，这些噪声来自于活跃的电子设备、无线电设备、太阳噪声、电网系统等。为了确保产品符合法律规定的辐射噪声能量限制，必须采取措施减少EMI。

1.1 EMI的来源与影响

EMI不仅会影响自身系统的性能，还会干扰其他设备。例如，一个系统产生的EMI可能会影响其他设备的接收灵敏度或导致误操作。因此，设计师需要考虑如何减少系统产生的EMI，同时提高系统对EMI的免疫力。

1.2 减少EMI的技术

为了减少EMI，可以采用以下几种技术：

• 低阻抗接地 ：低阻抗接地是减少EMI的基础。通过确保接地系统的低阻抗，可以有效减少噪声耦合。
• 屏蔽 ：使用法拉第笼可以显著减少EMI的辐射。法拉第笼可以是金属外壳或导电涂层，它们能够有效地阻挡电磁波。
• 滤波器 ：在电源线和信号线上使用滤波器可以减少传导噪声。射频扼流圈（RF chokes）和铁氧体磁珠（ferrite beads）是常见的滤波元件。
• 优化PCB设计 ：合理的PCB布局和布线可以减少EMI。例如，缩短信号线长度、增加接地面积、使用差分信号等都是有效的措施。