ZHCAF67 March   2025 TMCS1126 , TMCS1126-Q1 , TMCS1133 , TMCS1133-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2噪声如何耦合到系统中
    1. 2.1 传导发射和辐射发射
    2. 2.2 差模噪声与共模噪声
  6. 3传导发射设计技巧
    1. 3.1 TMCS112x 和 TMCS112x3x EMI 拓扑的设计
      1. 3.1.1 用于降低差模噪声的元件
      2. 3.1.2 用于降低共模噪声的元件
    2. 3.2 确保 EMI 抗扰性的布局注意事项
  7. 4总结
  8. 5参考资料

用于降低差模噪声的元件

图 3-3 中突出显示的元件是降低器件给定引脚上的 DM 噪声所必需的。铁氧体磁珠 L1、L2、L4 和 L5 用于在系统布线和器件之间创建高阻抗路径,从而减少来自这些布线的噪声。对于确实到达 TMCS112x/3x 局部区域的部分,电容器 C3、C4 和 C7 构成低通滤波器,这些元件用于在到达器件之前分流噪声。

请注意,TMCS112x/3x 数据表中分别有关于 4.7nF 和 20nF 的 VOUT 和 VREF 引脚可支持的电容大小限制,这些限制必须遵守。电阻器 R1 用作可选的隔离电阻器,以增强输出引脚的输出阻抗,从而允许使用大于 4.7nF 的电容(默认情况下将其设置为 0Ω,以简单地从器件传递 VOUT 信号)。当组装非零值的 R1 时必须小心,因为这会根据器件的输出形成一个低通滤波器,并可能减小器件带宽。滤波器设计也可能会受到影响,并且需要对此元件进行建模(如果使用)。

 用于降低差模噪声的元件图 3-3 用于降低差模噪声的元件

由于谐振原因,放置了电阻器 R2。例如,假设在系统中以 2.62MHz 的频率识别噪声特征。在该给定频率下,所做的测量表明 TMCS112x/3x 的输出引脚上存在高达 1Vpp 的噪声,设计目标是将此噪声降低到 200mVpp 以下。如果以 dB 为单位,这相当于 14dB 的衰减,如方程式 1 所示。

方程式 1. 20 × log ( 1 0 . 2 )   =   14 d B

表 3-1 对这些值进行了汇总。

表 3-1 频率测量问题示例
频率 (MHz) 测量的噪声 (Vpp) 目标衰减 (dB)
2.62 1 14

有几种工具可帮助实现这类设计,如 Murata 的 Sim-Surfing 滤波器设计工具套件。选择 3.3nF 电容器以确保满足数据表中 VOUT 引脚的限制,然后确定合适的铁氧体。选择元件后,执行仿真,如图 3-4图 3-5 所示。虽然铁氧体和电容器会产生所需的 -40dB/十倍频程衰减,但可以观察到这些元件之间形成了谐振,并在 1.24MHz 处形成了接近 40 倍的增益。共振会导致无法在 2.62MHz 处获得所需的衰减。

然后将电阻器 R2 放置在系统中。该电阻器用于抑制这些组件之间的谐振。图 3-6图 3-7 显示了组装电阻器后的重新运行仿真。观察结果是,放置电阻器可消除响应中的谐振峰值,并且还会将衰减校正到可接受的限值。40dB 衰减还移除了响应输出中约 150Mhz 的额外高频成分。

 VOUT 引脚的 DM 滤波器建模,未组装 R2图 3-4 VOUT 引脚的 DM 滤波器建模,未组装 R2
 VOUT 引脚的 DM 滤波器建模,已组装 R2图 3-6 VOUT 引脚的 DM 滤波器建模,已组装 R2
 DM 滤波器仿真结果,VOUT 引脚,未组装 R2图 3-5 DM 滤波器仿真结果,VOUT 引脚,未组装 R2
 DM 滤波器仿真结果,VOUT 引脚,已组装 R2图 3-7 DM 滤波器仿真结果,VOUT 引脚,已组装 R2