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集成电路EMC
集成电路（IC）通常是电子设备和系统的无意电磁辐射的最终来源。然而，IC太小而不能自行辐射。为了辐射足够强的场以引起干扰问题，必须将能量从IC封装耦合到用作天线的较大结构，例如电路板平面，散热器或电缆。
IC电磁兼容的干扰耦合方式有哪些？
能量只能通过三种方式从IC耦合到周围结构：
在两个或多个引脚上进行;
电场耦合;
磁场耦合。
1、传导耦合
下图显示了IC封装表面正上方的磁场近场扫描。磁场在引线框架上方最强，电流最强。如图所示，最强电流通过VCC和GND引脚流入和流出IC。这是同时切换噪声的示例。通过这些引脚从芯片传导出的高频电流可以通过激励使用该IC的印刷电路板上的电源层或其他较大结构来引起显着的辐射发射。注意，虽然下图中的结果涉及近磁场的测量，但结果传达了关于所进行的信息耦合。基于近磁场扫描的结果，不可能量化磁场耦合。
RDR存储器模块的近磁场扫描
已经提出了几种测试程序来测量集成电路的传导噪声耦合[1,4-6]。不幸的是，这些测量中的每一个都加载了被测器件的输出，其阻抗可能或可能不代表器件在实际应用中将看到的负载阻抗。使用单个电压或电流测量无法完全表征未知源。如果我们想知道在不同情况下会产生多少传导噪声，则需要更多信息。
理论上，电路源可以通过两次测量完全表征; 开路电压测量和短路电流测量。实际上，在高频下，开路负载可能具有显着的电容，而短路负载可能具有显着的电感。然而，当已知并控制这些寄生电容和电感时，仍然可以使用一个高阻抗和一个低阻抗测量来表征源（至少在实际应用中重要的源参数）。然后可以使用这些测量结果构建戴维宁等效源模型，如下图所示。由于源电压取决于包括软件在内的各种因素，应在各种情况下测量设备，并将较差情况的参数输入模型。此外，由于这是单端口测量，因此应评估所有可能的端口（引脚对）。
戴维宁等效来源
当负载阻抗非常高或非常低时，可能难以直接测量电压和电流。因此，可能需要将高阻抗设置为几百欧姆，将低阻抗设置为几欧姆。这足以表征感兴趣的频率范围内的大多数IC源。
图中的戴维宁等效模型比ICEM和LECCS模型简单得多，ICEM和LECCS模型具有类似的功能。但是，该模型足以用于许多类型的最坏情况排放建模，并且模型的复杂性与用于推导它的测量数量一致。
2、电场耦合
下图说明了IC的电场耦合示例。在这种情况下，“天线”是一个大的散热器被驱动抵靠电路板接地平面。这是一种重要的耦合机制，IC /封装结构通过电场耦合耦合的噪声很大程度上取决于IC和封装的设计。不幸的是，现有的IC的场耦合测量[2,5]不能区分电场和磁场耦合。因此，测量结果不能用于表示EM耦合模型中的IC。
散热器周围的电场
最近的研究有助于量化IC如何耦合到作为天线的印刷电路板上的结构，从而导致辐射发射问题[7]。从IC发出的大多数电通量线被电路板或附近的金属物体捕获，并且对1 GHz以下的辐射发射没有显着贡献。另一方面，逃离IC /封装结构的直接环境的电场线在电缆和底盘部件上引起共模电流。这些共模电流通常是不需要的辐射发射的原因。
最近，研究表明，混合TEM电池测量能够量化IC /封装配置的电场耦合电位[8]。TEM单元测量可用于创建表示IC耦合到外部对象的能力的模型。这些模型可以取代全波系统模型中复杂的IC /封装结构。因此，通过单次，可重复的测量，可以捕获关于IC /封装通过电场将噪声耦合到外部物体的能力的所有相关信息。
3、磁场耦合
PCB和电缆由磁场驱动
右图说明了IC的磁场耦合示例。在这种情况下，“天线”是在IC的相对侧上抵靠电路板的一部分驱动的电缆。IC产生的磁通量环绕电路板并在电路板上产生电压，能够将高频电流驱动到电缆上，从而产生辐射。
用于测量电场耦合的相同混合TEM单元设置可用于测量磁场耦合。通常，来自IC /封装结构的磁场在绕其他导体（例如电路板的接地平面）缠绕时会引起辐射发射问题，并在导体上产生电压，将共模电流驱动到电缆或其他导电物体上。天线。
混合TEM单元测量量化IC /包以这种方式耦合到附近物体的能力。正如电场混合TEM电池测量可用于确定“电动力矩”; 磁场混合TEM单元测试可用于确定“磁矩”，它可以代表全波模拟中的IC /封装[9,10]。
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IC集成电路EMC电磁兼容测试有以下标准：
[1] IEC 61967-1集成电路 – 150 kHz至1 GHz的电磁辐射测量 – 第1部分：一般条件和定义，国际电工委员会，瑞士日内瓦，2002年3月。
[2] IEC 61967-2集成电路 – 150 kHz至1 GHz的电磁辐射测量 – 第2部分：辐射发射的测量，TEM电池和宽带TEM电池法，国际电工委员会，瑞士日内瓦，47A草案/ 619 / NP，2001年10月。
[3] IEC 61967-3集成电路 – 150 kHz至1 GHz的电磁辐射测量 – 第2部分：辐射发射的测量，表面扫描法，国际电工委员会，日内瓦，瑞士，47A / 620 / NP草案， 2001年10月。
[4] IEC 61967-4集成电路 – 电磁辐射测量，150 kHz至1 GHz – 第4部分：1Ω/150Ω直接耦合方法，国际电工委员会，瑞士日内瓦，2002年4月。
[5] IEC 61967-5集成电路 – 150 kHz至1 GHz的电磁辐射测量 – 第5部分：工作台法拉第笼法，国际电工委员会，瑞士日内瓦，2003年2月。
[6] IEC 61967-6集成电路 – 150 kHz至1 GHz的电磁辐射测量 – 第5部分：磁探针法，国际电工委员会，瑞士日内瓦，2002年6月。
[7] H. Shim和T. Hubing，“ 用电压驱动源估算带有连接电缆的印刷电路板的辐射发射的模型 ”，IEEE电磁兼容性交易，第一卷。47，不。4，2005年11月，第899-907页。
[8] S. Deng，T。Hubing和D. Beetner，“ 使用TEM电池测量表征从IC散热器结构到外部电缆的电场耦合 ”，IEEE电磁兼容性交易，第一卷。49，不。4，2007年11月，第785-791页。
[9] T. Hubing，S。Deng和D. Beetner，“ 使用电和磁’时刻来表征IC与电缆和外壳的耦合 ” ，EMC Compo 2007会议论文集，意大利都灵，2007年11月。
[10] S. Deng，T。Hubing和D. Beetner，“ 使用TEM电池测量来估算由于磁场耦合而附着电缆的PCB的最大辐射 ”，IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility，vol。50，不。2，2008年5月，第419-423页。