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集成电路 电磁抗扰度测量 第4部分:射频功率直接注入法(DPI)测量方案

发布时间:2024-06-13信息来源:国测电子

集成电路 电磁抗扰度测量 第4部分:射频功率直接注入法(DPI)测量方案

1.   概述

本标准的目的是考核集成电路对来自射频电磁场感应的的传导RF骚扰信号的耐受能力。 其意义在于为集成电路的RF传导骚扰抗扰度测量提供了方法和依据,保证了测量的可重复性和可比性,从而可以从集成电路的角度提高抗传导RF骚扰的能力,达到提高整机的EMC性能的目的,为考核和提高我国集成电路产品的电磁兼容性提供了依据和可能。


2.   测量原理

IC所需的最小电磁抗扰度电平取决于电子系统所能发射的最大RF骚扰电平。抗扰度电平的值由系统和实际应用的具体参数确定。 为了确定IC的抗扰度性能, 保证较高的可重复性, 要求测量程序简便, 以及测量布置能够避免谐振。 下面给出了本试验的基本要求

IC中出现的最大几何尺寸来自于引线框架。 引线框架的大小在几个厘米的范围内或更小。 芯片上的

结构尺寸甚至比引线框架的尺寸小两个数量级。 对于1GHz以下的频率范围, 这种引线框架和芯片结构不会构成接收无用RF信号的有效天线。 形成有效天线的是电缆束和/或印制电路板(PCB) 上的走线,IC通过连接到这些电缆的引脚接收无用的RF能量。 因此,IC的电磁抗扰度可以通过RF传导骚扰(即RF正向功率)来表征,而不用在模块和/或系统试验中通常采用的场参数。

对于模块和系统试验,可以测量或估计由电缆束或印制电路板走线作为天线提供给电路的正向功率。无论这种功率是否被反射或吸收, 都被认为是提供给电路的正向功率。 事实上已经观察到许多IC对高反射的骚扰是最敏感的。 这是由于在这种情形下注入的RF电流或施加的RF电压能达到最大的可能值。为了表征IC的抗扰度, 需要测量引起功能失效的正向功率。 根据在IEC 62132-1中规定的性能分级,功能失效可分为从AE五个等级。

1示出了主要试验硬件布置, 其中控制计算机可选。

RF信号发生器通过RF放大器来提供RF骚扰。 定向耦合器和RF功率计用来测量注入到受试器件(DUT)的实际正向功率。在RF注入端口,RF功率传递给受试的PCB RF放大器通过隔直模块去耦, 以避免直流(DC)电流进入放大器的输出端。 去耦网络可以避免RF功率影响DC电源, 该去耦网络在连接到RF注入路径的一端具有高的RF阻抗。

为了监测DUT的状态, 可以使用示波器或其他合适的具有判定功能的监测装置。为了避免DUTRF信号串扰影响示波器进行的低频测量,需要使用另外一个去耦网络。 如果需要,测量设备可选择通过计算机进行控制。

试验时, IC内部功能块即使未与受试IC引脚相连, 也会受到干扰信号的影响。 因此在试验的过程中应使IC运行在所有功能都被使用到的工作模式。

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