7. 在差模信号线的始端或末端加上共模滤波器(Common Mode Filter)。
8. 遵循一定的类比和数位佈线原则。
此外,EMI的形成又可分为共模幅射(Common Mode)和差模幅射(Differential Mode)两类。余晓锜表示,共模幅射包括共地阻抗之共模干扰(Common-Mode Coupling)和电磁场对导线的共模干扰(Field to cable/trace Common-Mode Coupling),前者是因杂讯产生源与受害电路间共用同一接地电阻所产生的共模干扰,解决方法可藉由实行地的切割来必免共地干扰问题;后者则为高电磁能量所形成的电磁场对设备间之配线所造成的干扰,可藉由遮蔽隔离(Shielding)的因应方法来处理场对线的干扰问题。
至于差模幅射,常见的是导线对导线的差模干扰(Cable to Cable Differential-Mode Coupling),干扰途径为某一导线内的干扰杂讯感染到其他导线而馈入受害电路,属于近场干扰的一种,可藉由加宽线与线之间的距离来处理此类干扰问题。
常见EMI抑制方式
目前对于EMI的常见抑制方式包括屏蔽法(Shielding)、扩展频谱法(Spread Spectrum)、使用滤波器(Filter)等,以及透过整合接地、佈线、搭接等层面来防治。
余晓锜表示,电磁屏蔽法大部份是用来屏蔽300MHz以上的电磁杂讯,例如法拉第盖的使用就是一例,此外,运用遮蔽复合材料也是常见的手法,例如手机就常见以真空电镀方式,在塑胶壳内部佈满一层如镍之类的屏蔽材质,藉此隔绝电磁波发散。
扩展频谱法则是用来将时钟(Clock)的信号展频,使其峰值(Peak)信号波形振幅减低来降低信号的峰值位准,目前有些BIOS已提供内建的扩频功能,可让使用者自行设定。余晓锜指出,使用扩频法需要在信号失真度和EMI减弱程度之间取得平衡,一般是取1%~1.5%,若超过3%通常就会让信号过于失真而不可行。
此外,滤波器或滤波回路的使用因为成本低廉且SMD(表面黏着)制程的加工需求,所以最为一般设计工程师採用。余晓锜指出,滤波器的使用机会和模式根据不同防治需求来决定,例如大电流的Bead可用在电源电路的路径(Power Trace)上;一般的Bead可用来抑制某特定频率的杂讯信号;CMF则用来抑制USB、1394、LVDS等差模线路的杂讯幅射问题。
不过余晓锜强调,对于EMI的抑制有诸多解决方式,必须因时因地制宜选择,只要有效就是好的防制方法,并没有哪一种特定方式特别胜出。
高速数位电路及类比-数位混合电路EMI防治法
由于运算速度的提升和高速传输介面的应用,目前数位电路已走向高速化。在高速数位电路中,只要阻抗匹配接近理想的阻值(以铜线被覆于FR4材质而言约50欧姆),让所有信号线都成为传输线(Transmission Line)的理想状态下,理论上应该不会产生EMI问题,但是余晓锜表示,目前实际上的佈线设计还无法达到上述要求,所以只好将高速信号线尽量走在内层,其相邻的上层用地(铺铜)来覆盖以达到遮蔽隔离(Shielding)电磁幅射的效果,亦或在信号线上适当的距离加上对地的滤波电容(DeCap bypass to Ground)来降低EMI。