在电路设计中EMI/EMC 常见的经典16问。

9、板子上几乎所有的重要信号线都设计成差分线对，目的在增强信号抗干扰能力.那俺一直有很多困惑的地方: 1.是否差分信号只定义在仿真信号或数字信号或都有定义? 2.在实际的线路图中差分线对上的网罗如滤波器，应如何分析其频率响应，是否还是与分析一般的二端口网罗的方法一样? 3.差分线对上承载的差分信号如何转换成一般的信号? 差分线对上的信号波形是怎样的，相互之间的关系如何? 
答：
1，差分信号只是使用两根信号线传输一路信号，依靠信号间电压差进行判决的电路，既可以是模拟信号，也可以是数字信号。实际的信号都是模拟信号，数字信号只是模拟信号用门限电平量化后的取样结果。因此差分信号对于数字和模拟信号都可以定义。 
2，差分信号的频率响应，这个问题好。实际差分端口是一个四端口网络，它存在差模和共模两种分析方式。如下图所示。在分析频率相应的时候，要分别添加同极性的共模扫频源和互为反极性的差模扫频源。而相应端需要相应设置共模电压测试点 Vcm＝（V1＋V2）/2， 和差模电压测试点 Vdm=V1-V2。网络上有很多关于差分信号阻抗计算和原理的文章，可以详细了解一下。 
3，差分信号通常进入差分驱动电路，放大后得到差分信号。最简单的就是差分共射镜像放大器电路了，这个在一般的模拟电路教材都有介绍。下图是某差分放大器件的 spice 电路图和输出信号波形，一般需要他们完全反相，有足够的电压差大于差模电压门限。当然信号不可避免有共模成分，所以差分放大器一个很重要的指标就是共模抑制比 Kcmr=Adm/Acm。

10、我为单位的直流磁钢电机设计了一块调速电路，电源端以用 0.33uf+夏普电视机电感+0.33uf 后不理想，后用 4 只电感串在 PCB 板电源端，但在 30~50MHz 之间超了 12db，该如何处理？ 
答：
通常来讲，LC 或 PI 型滤波电路比单一的电容滤波或电感滤波效果要好。您所谓的电源端以用 0.33uf+夏普电视机电感+0.33uf 后不理想不知道是什么意思？是辐射超标吗？在什么频段？我猜测直流磁钢电机供电回路中，反馈噪声幅度大，频率较低，需要感值大一点的电感滤波，同时采用多级电容滤波，效果会好一些。 
 
11、最近正想搞个 0--150M，增益不小于 80 DB 的宽带放大器，!请问在 EMC 方面应该注意什么问题呢? 
答
1：宽带放大器设计时特别要注意低噪声问题，比如要电源供给必须足够稳定等。 
2. 注意输入和数出的阻抗匹配问题，比如共基输入射随输出等 
3. 各级的退偶问题，包括高频和低频纹波等 
4. 深度负反馈，以及防止自激振荡和环回自激等 
5. 带通滤波气的设计问题 
实在不好回答，看不到实际的设计，一切建议还是老生常谈：注意 EMC 的三要素，注意传导和辐射路径，注意电源分配和地弹噪声。150MHz 是模拟信号带宽，数字信号的上升沿多快呢？如果转折频率也在
150MHz 以下，个人认为，传导耦合，电源平面辐射将是主要考虑的因素，先做好电源的分配，分割和去耦电路吧。80dB，增益够高的，做好前极小信号及其参考电源和地的隔离保护，尽量降低这个部分的电源阻抗。
 
12、求教小功率直流永磁电机设计中 EMC 的方法和事项。生产了一款 90W 的直流永磁电机(110~120V，转速 2000/分钟)EMC 一直超标，生产后先把 16 槽改 24 槽，有做了轴绝缘，未能达标!现在又要设计生产 125W的电机，如何处理？ 
答：
直流永磁电机设计中 EMC 问题，主要由于电机转动中产生反电动势和换相时引起的打火。具体分析，可以使用 RMxpert 来设计优化电机参数，Maxwell2D 来仿真 EMI 实际辐射。 

13、是否可用阻抗边界（Impedance）方式设定？或者用类似的分层阻抗 RLC 阻抗？又或者使用 designer设计电路和 hfss 协同作业？ 
答：集中电阻可以用 RLC 边界实现；如果是薄膜电阻，可以用面阻抗或阻抗编辑实现。 

14、我现在在对外壳有一圈金属装饰件的机器做静电测试，测试中遇到：接触放电 4k 时 32k 晶振没问题，空气放电 8k 停振的问题，如何处理？ 
 答：有金属的话，空气放电和接触放电效果差不多，建议你在金属支架上喷绝缘漆试试。 

15、我们现在测量 PCB 电磁辐射很麻烦，采用的是频谱仪加自制的近场探头，先不说精度的问题，光是遇
到大电压的点都很头疼，生怕频谱仪受损。不知能否通过仿真的方法解决。
答：
首先，EMI 的测试包括近场探头和远场的辐射测试，任何仿真工具都不可能替代实际的测试；其次，Ansoft 的 PCB 单板噪声和辐射仿真工具 SIwave 和任意三维结构的高频结构仿真器 HFSS 分别可以仿真单板和系统的近场和远场辐射，以及在有限屏蔽环境下的 EMI 辐射。 仿真的有效性，取决于你对自己设计的EMI 问题的考虑以及相应的软件设置。例如：单板上差模还是共模辐射，电流源还是电压源辐射等等。就我们的一些实践和经验，绝大多数的 EMI 问题都可以通过仿真分析解决，而且与实际测试比较，效果非常好。
 
16、听说 Ansoft 的 EMC 工具一般仿真 1GHz 以上频率的，我们板上频率最高的时钟线是主芯片到 SDRAM 的只有 133MHz，其余大部分的频率都是 KHz 级别的。我们主要用 Hyperlynx 做的 SI/PI 设计，操作比较简单，但是现在整板的 EMC 依旧超标，影响画面质量。另外，你们的工具和 Mentor PADS 有接口吗？  
答：
Ansoft 的工具可以仿真从直流到几十 GHz 以上频率的信号，只是相对其它工具而言，1GHz 以上的有损传输线模型更加精确。据我所知，HyperLynx 主要是做 SI 和 crosstalk 的仿真，以及一点单根信号线的 EMI辐射分析，目前还没有 PI 分析的功能。影响单板的 EMC 的原因很多，解决信号完整性和串扰只是解决 EMC的其中一方面，电源平面的噪声，去耦策略，屏蔽方式，电流分布路径等都会影响到 EMC 指标。这些都可以再 ansoft 的 SIwave 工具中，通过仿真进行考察。补充说明，ansoft 的工具与 Mentor PADS 有接口。