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【中文文档】AN1709_ST微控制器电磁兼容性设计指南

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STMCU-管管 发布时间:2019-4-2 10:52
ST 微控制器电磁兼容性 (EMC) 设计指南8 H1 m0 }6 @3 @( h4 p, o- T
1 E5 `9 |  h$ q, h) p  z
简介 + O: P- I  J, y

4 t9 Q* U" F( u. U伴随着用户对更高的性能、更复杂的任务以及更低的成本等要求的不断提升,半导体工业必须采用更高的密度和更快的时钟频率来开发 MCU。但这同时也将增加噪声的发射以及噪声敏感性。因此,要求开发人员必须在系统级别中对固件和 PCB 布线的设计中使用 EMC“加强”技术。本应用笔记旨在介绍 ST 微控制器的 EMC 特性以及兼容标准,从而帮助应用设计人员实现最佳 EMC 性能。
4 ~* k  ?  x/ c
9 Q$ A& e/ A0 n  U6 x6 q( `( |1 EMC 定义 " @6 _2 n, ]( U( {0 a) P
6 i( C$ ]5 }3 q! x. s, N% E% w5 H
1.1 EMC
. P  g5 `2 U8 j; \  \
3 _5 v6 F+ k9 z. T' ~" f电磁兼容 (EMC) 是指系统在基本电磁环境中正常工作能力,同时不会产生电磁干扰影响其他设备的运行。
$ d2 d  t4 k. N9 B* m+ D' A% c8 t; }# v3 `  E9 v' ^  G9 a
1.2 EMS
$ o6 v0 o# I4 s( q' E( Y" E" C% Z  S3 @0 p. [
器件的电磁敏感性 (EMS) 级别是指器件抵抗电气干扰和传导电噪声的能力。静电放电 (ESD)测试与快速瞬变脉冲群 (FTB) 测试可用于确定器件在非理想电磁环境下工作时的可靠级别。
0 b' `2 O) O% A" z

8 E1 w; A' j- t* q" \: r, }! M3 g# W' e3 k1.3 EMI $ N. K: M6 O9 K3 L; j( c6 D
1 }" \& R5 P0 n) D  D& h" U
电磁干扰 (EMI) 是指由设备产生的传导电噪声或辐射电噪声的级别。传导电噪声通过电缆或任意互连线路传播。辐射电噪声通过空间传播。 2 H, J8 }- q( t

0 V: h" V7 z. W3 ?" W3 l2 ST 微控制器的 EMC 特性
, [1 G1 {8 P2 T( l" _/ @9 l  O$ T7 b* S+ G% ]7 x
2.1 电磁敏感性 (EMS) / ~0 E0 A1 ~% V) B7 w# `: N+ m) g
% y! o+ `' Z- a8 Q. h* T  N
需要执行两种不同类型的测试: 6 s8 M6 c4 M- ~/ V& F
- N% S" t2 |! S* y
■ 在为器件供电的情况下,执行两次测试(功能性测试和闭锁):在施加应力期间监视器件的行为。
7 F9 j5 g( z* M/ Q" x■ 在不为器件供电的情况下,执行一次测试(绝对电气敏感性):施加应力之后,使用测试仪检查器件的功能和完整性。 9 U; K: f' K* e: f7 S3 ^- A) T
$ U# K( U. |8 z" \2 N- p
2.1.1 功能性 EMS 测试 ; i2 @$ v5 _$ H! p$ ?/ M2 X( v6 o
# c+ n% u; {/ f0 x8 I
功能性测试用于测量 ST 微控制器在应用中运行时的稳健性。在器件上运行一个简单的程序(通过 I/O 端口切换 2 个 LED),器件会承受两种不同的 EMC 干扰,直到出现失控情况(故障)。
4 F6 D' D8 ?7 S( ?/ }6 Z6 o* g
/ o0 O% Y1 E; z" l  T# x$ _2.1.1.1 功能性静电放电测试(F_ESD 测试) 7 s$ H0 k7 o3 s

9 Z9 V) m) J) v' a# a  S此测试适用于任何新型微控制器器件。它使用单独的正电放电或负电放电,对每个引脚分别进行测试。这可以检测芯片内部的故障,并据此进一步提供适用的建议,以保护相关的微控制器敏感引脚不受 ESD 的影响。
& [/ t+ t! o( d8 Y% y, j& b0 J

6 F( d. J9 Z* a高压静电可以是自然形成的,也可以是人为的。某些特定设备可以再现这种现象,以模拟真实条件对器件进行测试。下面将对测试设备、测试序列以及测试标准进行介绍。
0 @: _8 p7 @' n* {

; _- h8 B3 z0 Y  aST 微控制器 F_ESD 的认证测试使用表 1 中给出的标准作为参考。
  P9 s% g: F# e/ _. z: G/ M) f( Q# h
$ F  H, Y2 s+ C" R* l1 G- E: s8 r  y
1.png

4 d) ^- ~' O5 i+ a+ }
AEC-Q100-REUE 是汽车控制文档。

+ u$ o& _2 E6 P: B) ]
F_ESD 测试使用信号源和功率放大器对微控制器产生高电平电场。绝缘体使用锥尖。此锥尖被放置在测试器件或测试设备(DUT 或 EUT)上,然后施加静电放电(参见图 1)。

& _6 M6 u$ k' Q5 m/ {+ @4 r4 e
2.png
; H) ?: r; o- L$ J$ C1 j2 s1 L
F_ESD 测试所使用的设备是符合 IEC 1000-4-2 标准的发生器 NSG 435 (SCHAFFNER)。在测试中会直接将释放的电流施加到 MCU 的各个引脚。
0 Y- v3 f4 w- P# e* G
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...........
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想了解更多,请下载原文阅读
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收藏 评论2 发布时间:2019-4-2 10:52

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2个回答
frank171 回答时间:2019-7-1 23:39:05
ST微控制器电磁兼容性设计指南
黄阳 回答时间:2019-8-5 08:56:26
学习一下

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