DVD数字视盘机电磁干扰设计

文章摘要：摘要：电磁干扰是电子产品一个不容忽视的问题，在设计时就应该采取措施，良好的设计将减少设计时间和产品成本。从国家标准化组织对电磁干扰的要求出发，分析了数字视盘机产生电磁干扰的三个主要原因，由此有针对性的从开关电源、音频／视频输出和PCB电路板三个方面展开讨论，设计分析了抑制电磁干扰的几种方法，并通过了EMI测试。关键词：数字视盘机；电磁干扰；开关电源；音频／视频输出；PCB板0 引 言 电磁干扰(Electro Magnetic Interference，EMI)指一个电子设备不断向它所处的环境排放超过允许范围的干扰。为了保护环境，国家标准化组织已制订了若干强制性标准，要求电子设备生产厂家

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摘要：电磁干扰是电子产品一个不容忽视的问题，在设计时就应该采取措施，良好的设计将减少设计时间和产品成本。从国家标准化组织对电磁干扰的要求出发，分析了数字视盘机产生电磁干扰的三个主要原因，由此有针对性的从开关电源、音频／视频输出和PCB电路板三个方面展开讨论，设计分析了抑制电磁干扰的几种方法，并通过了EMI测试。
关键词：数字视盘机；电磁干扰；开关电源；音频／视频输出；PCB板

0 引 言
    电磁干扰(Electro Magnetic Interference，EMI)指一个电子设备不断向它所处的环境排放超过允许范围的干扰。为了保护环境，国家标准化组织已制订了若干强制性标准，要求电子设备生产厂家必须将其产品的电磁干扰降到一定的程度。因此，从设计开始就必须注重电子设备的EMI设计，从元器件、连接器的选择、印刷板的布局布线、接地点等各方面进行综合考虑，降低电磁干扰。本文以DVD-1000数字视盘机为例，介绍EMI设计的一点体会。

1 EMI设计要求
    对于电子产品的EMI要求，我国于1997年7月颁布了“GB13837-1997《声音和电视广播接收机及有关设备无线干扰特性限值和测量方法》标准”，该标准具体规定了五种电磁干扰的限值。
    (1)注入电源的骚扰电压。在9～30 kHz范围内，若电子设备注入电网的干扰电压超过66 dBμV，干扰信号将通过电源网对其他设备造成严重干扰，从而使其他设备性能降低或无法正常工作。
    (2)天线端骚扰电压。当接收设备外接公用天线或天线间非常接近时，干扰信号很容易通过分配电缆或天线间耦合造成相互干扰。
    (3)射频输出器有用信号和骚扰信号电平。当设备射频输出端与其他设备连接时，如果设备的射频输出有用信号及其谐波电平太高，产生的高频谐波辐射将对临近设备产生干扰。
    (4)辐射骚扰场强或功率。广播接收机的本振及其谐波、一中频单元辐射场强不能过高，否则会污染电磁环境。
    (5)骚扰功率。声频功率放大器、音视盘机等设备在频率30 MHz以上的辐射主要是通过与其相连的电源线及其他连线向外辐射能量。当电源线和其他连线上的骚扰功率峰值大于55 dBμV时，将影响其他设备的正常工作。

2 数字视盘机的EMI传播机理
    EMI的传播主要分为传导干扰和辐射干扰两种。辐射干扰是指各系统之间的干扰，它把电子产品内部所产生的各种频率干扰通过引线和元器件以空间电磁波的形式向外辐射电磁场，从而对其他电子设备形成干扰。例如：DVD视盘机的高频信号线、各类接插件都可能成为具有天线特性的辐射干扰源。传导干扰则是系统内部通过导电介质以传导的方式把信号耦合而形成的干扰，它一般是由于阻抗的交连(电源内阻、地线之间的阻抗)、互感的交连(指导线之间)以及寄生电容的交连而引起的内部干扰。例如：电视机的行辐射。
    消除或减少电磁干扰的具体方法有很多，主要有屏蔽技术、电源滤波、接地技术以及采用EMI器件。对于DVD数字视盘机，由于没有天线和射频输出端口，其天线端骚扰电压很小，大多低于30 dBμV，其主要传播途径有以下几种：开关电源产生的脉冲电流和电压的变化很快，形成的开关电源开关脉冲及高次谐波通过元器件和电源线向外辐射和传导，产生电磁干扰；音频／视频输出信号通过音频／视频信号连接线向外辐射；数字电路工作需要的各种时钟信号及其高次谐波，如CPU芯片工作时钟、MPEG解码器工作时钟、视频同步时钟(27 MHz，16．934 4 MHz，40．5 MHz)形成的干扰脉冲，通过元器件向外辐射。

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3．3 PCB板的EMI设计
    在器件的布局上注意EMI设计，各功能电路以核心芯片为中心，相关元件布置在核心芯片周围；各功能电路信号流畅，尽量减少信号回流的现象；干扰器件尽量远离键板、遥控接收板等I／O端口和连接线；各信号连接线不能跨过干扰很大的电路；合理安排复位电路、时钟电路，要尽量靠近器件引脚；合理安排滤波电容的位置，滤波电容要尽量靠近需要滤波的器件引脚等。
    在PCB板布线中，模拟和数字电路一定要在其功能区域内走线，优先布重要器件及重要信号(时钟／地址／数据／复位线等)以确保这些连线最短；晶体振荡器的金属外壳要良好接地，晶振器件下面不得走信号线；对于连接线端子、I／O端口的EMI器件一定要放置在连接线端子、I／O端口傍，且信号走线一定要先经过EMI器件再到端子等。

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