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电子设备EFT测试与性能分析

作　者: 牛海君
导　师: 王园
学　校: 电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 电磁干扰 电磁兼容 印制电路板 集成电路 电快速瞬变脉冲群
分类号: TN06
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 114次
引　用: 2次
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内容摘要


在目前的电子产品中,大都存在着各种各样的电磁干扰。这些电磁干扰不仅影响到电子设备的正常工作,而且会造成电子设备中某些元器件的损害,降低了电子设备的EMC性能。本文从电快速瞬变脉冲群试验(EFT)出发,探讨了EFT对电子设备性能的影响。本文首先从系统级EFT试验和IC级EFT试验两方面出发,详细介绍了EFT实验的一些基础知识,对电快速瞬变脉冲群的测试方法和测试系统进行详细的介绍,并且给出了测试系统的搭建标准和实例。其次对电快速瞬变脉冲群从其频谱、耦合机理、干扰途径、实现抗EFT干扰的措施手段等方面分别进行了介绍和探讨。在进行芯片的EFT测试前,分析了芯片的技术资料,进行IC级电磁兼容测试板的设计与制作。然后对设备和芯片分别进行了系统级和IC级的EFT测试。根据测试数据和电路原理图,分析了设备和芯片的失效原因。一方面对设备的控制板PCB进行干扰分析,在布局布线等版图优化和电路设计方面提出了一系列的整改意见;对整个设备的接地方式进行了分析,找出了接地所存在的电磁兼容风险;还对电源输入端口干扰抑制和设备中的光电隔离问题进行了分析,提出了整改措施;同时还给出了软件设计抗扰方面的参考方案。另一方面对试验芯片进行失效分析,分析了EFT对芯片所造成的损伤,提出了一种对慢速干扰信号起作用的EFT保护电路,并进行了仿真优化,并且总结了一些版图上和电路上常用的防止和抑制芯片Latch up现象的有效措施。最后,对整改后的设备和芯片分别再次进行EFT测试,验证整改方案。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 研究的背景  8-9
  1.2 综述及相关概念简介  9-11
  1.3 国内外发展状况  11-13
  1.4 课题来源和主要工作  13-14
  1.5 本文的组织结构  14-15
第二章 EFT 测试原理与测试系统  15-26
  2.1 系统级EFT 测试  15-20
    2.1.1 系统级 EFT 测试基本概念  15
    2.1.2 系统级 EFT 测试实验设备  15-18
    2.1.3 系统级 EFT 测试系统的组建  18-20
  2.2 芯片级 EFT 测试  20-26
    2.2.1 芯片级 EFT 测试介绍  20-21
    2.2.2 芯片级 EFT 测试系统  21-24
    2.2.3 芯片级 EFT 测试系统的组建  24-26
第三章 EFT 耦合机理和主动防护  26-35
  3.1 电快速瞬变脉冲基础知识  26-30
    3.1.1 电快速瞬变脉冲群的基本信息  26-27
    3.1.2 电快速瞬变脉冲群的频谱分析  27-30
  3.2 电快速瞬变脉冲的耦合分析  30-34
    3.2.1 电感性耦合  30
    3.2.2 电容性耦合  30-31
    3.2.3 电耦合和磁耦合的综合考虑  31-32
    3.2.4 辐射耦合  32-33
    3.2.5 电导性耦合  33-34
  3.3 电快速瞬变脉冲群干扰的常用防护措施  34-35
第四章 EFT 测试与分析  35-49
  4.1 设备系统级 EFT 测试  35-37
    4.1.1 试验要求  35
    4.1.2 系统级 EFT 测试数据与结论  35-37
  4.2 芯片 IC 级 EFT 测试  37-49
    4.2.1 试验要求  37
    4.2.2 芯片 EMC 测试板的设计与制作  37-40
    4.2.3 IC 级EFT 测试数据与结论  40-49
第五章 电子设备 EFT 抗干扰设计  49-73
  5.1 控制板电路板的分析与整改  49-54
    5.1.1 控制板 PCB 的电磁兼容问题分析  50-51
    5.1.2 控制板 PCB 的电磁兼容设计  51-54
  5.2 对设备浮地的分析与设计  54-55
  5.3 电源输入端口的设计  55-56
  5.4 对光电隔离的分析和设计  56-58
  5.5 软件方式抗干扰设计  58-59
  5.6 芯片失效分析  59-61
  5.7 芯片 EFT 保护电路设计  61-64
  5.8 调试验证  64-72
    5.8.1 设备系统级 EFT 验证  64-65
    5.8.2 芯片 IC 级 EFT 验证  65-72
  5.9 本章小结  72-73
第六章 全文总结  73-75
  6.1 全文总结  73-74
  6.2 下一步研究工作的展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-78
攻硕期间取得的研究成果  78-79

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 一般性问题 > 测试技术及设备
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