電快速脈沖群干擾機理分析

01、電快速瞬變脈沖群測試的實質

前面通過對標準的解讀，我們知道電快速瞬變脈沖群測試主要有兩種形式：耦合/去耦網絡和容性耦合夾。

電源端口采用耦合/去耦網絡試驗的接線方式是：試驗發(fā)生器電芯通過可供選擇的耦合電容加到電源線上，信號電纜的屏蔽層則和耦合/去耦網絡的外殼相連，而外殼接PE地。這就表明脈沖群干擾實際上是加在電源線與參考接地之間，其實質是共模干擾。

信號端口采用耦合夾的實驗方式來說，電快速瞬變脈沖通過耦合板與受試電纜之間的分布電容進入受試電纜，而受試電纜所接收到的脈沖仍然是相對參考接地板來說的，其實質也是共模干擾。

電快速瞬變脈沖群試驗臺布置圖

02、電快速瞬變脈沖群干擾機理分析：

2.1、電快速瞬變脈沖群的特點

電快速瞬變脈沖群的特點是騷擾信號不是單個脈沖，而是一連串的脈沖群。一方面是由于脈沖群可以在電路的輸入端產生積累效應，使騷擾電平的幅度最終可能超過電路噪聲容限。另一方面脈沖群的周期短，每個脈沖波的間隔時間較短，當第一個脈沖波還未消失時，第二個脈沖波緊跟而來。對于電路中的輸入電容來說，在未完成放電時又開始充電，因此，容易達到較高的電壓，對電路的正常工作影響較大。    

電快速瞬變脈沖群騷擾源的電壓的大小取決于負載電路的電感，負載斷開速度和介質的耐受能力。騷擾電壓的特點是：幅值高，頻率高，其實質是共模電壓，是通過電容耦合間接傳輸至其它電路。當由一個電路的電流產生的磁場穿過第二個電路的電流環(huán)路時，就會產生磁場耦合；當由一個電路的電壓產生電場與第二個電路的信號布線平行時就會產生容性耦合。

電快速瞬變脈沖群（EFT）與ESD是兩種突發(fā)干擾，EFT信號單脈沖的峰值電壓高達4KV,上升沿5ns。而接觸放電測試時的ESD信號的峰值電壓可高達8KV，上升時間小于1ns。都屬于高電壓，寬頻帶的特點。

2.2、電快速瞬變脈沖群干擾機理分析：

EFT試驗波形的上升沿很陡，包含了很豐富的高頻成分。另外，由于試驗脈沖是持續(xù)一段時間的脈沖串，因此它對電路的干擾有一個累積效應，大多數電路在輸入端未安裝有效濾波電路，不能有效濾除EFT干擾。

EFT對設備影響的原因有三種：

• 通過電源線直接傳導進設備的電源，產生干擾電流的主要部分流入低阻抗的參考平面，引起參考平面電位的變化，信號電平從而隨之波動，導致信號電平的傳輸錯誤、或者不穩(wěn)定，系統(tǒng)出現異常。

• EFT干擾電流流過參考地平面時，由于地平面寄生電感的存在，參考地平面間不等位，導致平行于參考地平面較長的GPIO信號布線，會因為容性耦合與感性耦合產生感應電壓、感應電流。感應電流流入芯片內部時，造成芯片工作狀態(tài)異常，感應電壓超過噪聲電壓容限時同樣會出現芯片工作狀態(tài)異常。

• EFT干擾包含了豐富的高頻成分，在電源線上傳導的過程中，向空間輻射。輻射能量在鄰近的信號電纜上感應出噪聲電壓，對信號電纜連接的電路形成干擾。輻射能量同樣會在鄰近的信號環(huán)路內產生感應電流，感應電流流入芯片內部，導致嚴重的干擾，而導致EFT測試的失敗。    

長期實踐表明：一臺設備往往是某一條電纜，在某一種試驗電壓，對某個極性特別的敏感。長期實驗顯示：信號線要比電源線對EFT干擾敏感得多。在電源系統(tǒng)上流動的干擾電流，產生很強的寬頻譜電磁場，能干擾其周圍集成電路、信號線、敏感器件，例如復位信號、片選信號、RX/TX信號、GPIO信號，由此引起系統(tǒng)的各種不穩(wěn)定的現象。

需要注意，磁場不僅僅由電源線上干擾電流以及電纜上的電流產生，旁路電容的電流路徑以及內部參考地平面上的電流也會擴大干擾的范圍。