ZHCAF88 April   2025 MSPM0C1103 , MSPM0C1103-Q1 , MSPM0C1104 , MSPM0C1104-Q1 , MSPM0C1105 , MSPM0C1106 , MSPM0C1106-Q1 , MSPM0G1107 , MSPM0G1505 , MSPM0G1506 , MSPM0G1507 , MSPM0G1518 , MSPM0G1519 , MSPM0G3105 , MSPM0G3105-Q1 , MSPM0G3106 , MSPM0G3106-Q1 , MSPM0G3107 , MSPM0G3107-Q1 , MSPM0G3505 , MSPM0G3505-Q1 , MSPM0G3506 , MSPM0G3506-Q1 , MSPM0G3507 , MSPM0G3507-Q1 , MSPM0G3518 , MSPM0G3518-Q1 , MSPM0G3519 , MSPM0G3519-Q1 , MSPM0H3216 , MSPM0H3216-Q1 , MSPM0L1105 , MSPM0L1106 , MSPM0L1116 , MSPM0L1117 , MSPM0L1227 , MSPM0L1227-Q1 , MSPM0L1228 , MSPM0L1228-Q1 , MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1304-Q1 , MSPM0L1305 , MSPM0L1305-Q1 , MSPM0L1306 , MSPM0L1306-Q1 , MSPM0L1343 , MSPM0L1344 , MSPM0L1345 , MSPM0L1346 , MSPM0L2227 , MSPM0L2227-Q1 , MSPM0L2228 , MSPM0L2228-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2EMC 及 EMC 标准
    1. 2.1 EMC
      1. 2.1.1 EMS
      2. 2.1.2 EMI
    2. 2.2 EMC 标准
      1. 2.2.1 EMC 标准类别
    3. 2.3 TI 的 EMC 和 IC 电气可靠性
  6. 3EMC 提升指南总结
    1. 3.1 PCB 设计指南
    2. 3.2 固件指南
  7. 4MSPM0 的 EMC 提升特性
    1. 4.1 敏感性防护特性
      1. 4.1.1 POR 和 BOR
      2. 4.1.2 NMI 和硬故障
      3. 4.1.3 I/O ESD 和设置
    2. 4.2 减少发射特性
      1. 4.2.1 时钟源
      2. 4.2.2 电源模式
      3. 4.2.3 封装
  8. 5EMS 测试分析
    1. 5.1 根本原因分析
      1. 5.1.1 永久损坏
      2. 5.1.2 可恢复故障
    2. 5.2 调试流程
  9. 6EMI 测试分析
    1. 6.1 根本原因分析
      1. 6.1.1 电力线
      2. 6.1.2 外部 Vcore
    2. 6.2 调试流程
  10. 7总结
  11. 8参考资料

3.1 PCB 设计指南

印刷电路板 (PCB) 优化是提升电磁兼容性 (EMC) 的关键环节。优化的各项建议将以检查列表格式呈现。所有这些建议对电磁干扰 (EMI) 和电磁敏感性 (EMS) 均有效。

表 3-1 PCB 设计指南

条目

建议类别

建议

原理图设计

MSPM0 最小系统

  • 按照数据表原理图部分的指南在电源、Vcore 和复位上添加电阻器和电容器。图 3-1 展示了一个示例。

EMC 保护元件

  • 在 I/O 端口和电源输入处添加表 3-2 所示的 EMC 保护元件，以提供更可靠的保护

PCB 布局

电源

  • 将去耦电容器放置在靠近 MCU 的位置，其中 100pF 电容器应放置最靠近。
  • VDD 线路按照以下顺序进入 MCU：分支点 -> 旁路电容器 -> MCU

接地

  • 对于混合信号系统，采用星形接地方式
  • 使用连续的接地平面（避免在高速布线下出现分割）
  • 在未占用的电路板区域添加接地填充区域
  • 在 MCU 下方添加一个实心 GND 平面以降低辐射噪声
  • 在 PCB 外围放置 GND 图案，且不要让电源 (VDD) 或信号线穿过该区域
  • 电源和 GND 图案拐角应采用 45 度或半弯设计
  • 所有连接器上的接地引脚必须均匀分布

振荡器

  • 缩短外部振荡器环路至 MCU 接地引脚的距离
  • 用接地图案环绕振荡器布线
  • 将振荡器的 GND 与 PCB 的 GND 分开，以降低辐射噪声

一般信号

  • 减少布线长度/环路面积（对时钟和高速信号至关重要）
  • 信号布线弯曲 45 度

表 3-2 是用于提升 EMC 的常用无源保护元件。如果用户想要深入了解无源保护元件和 PCB 设计对 EMC 提升的影响，可以参加 Murata 提供的噪声抑制基础课程，这是一个很好的学习资源。

表 3-2 无源保护元件
类别MC 类别使用场合主要优势关键参数设计技巧

电阻器（串联）

EMS、EMI

需要电流控制的高频电路

限制尖峰、吸收 EMI、低电感

电阻值、寄生电感 (<1nH)

采用金属膜；避免碳成分

钳位二极管

EMS

ESD 敏感型高速接口（USB、HDMI）

超快响应(< 1ns)、低钳位电压

钳位电压、峰值脉冲电流、电容

放置在受保护的 IC 附近；与串联电阻器配对

电容器

EMS、EMI

噪声滤波或能量缓冲

陶瓷（高频）、电解（大容量）

SRF、额定电压、电容

将 SRF 与噪声匹配；避免重叠 SRF

TVS 二极管

EMS

高能浪涌（雷击、电感负载）

超快钳位 (<1 ps)，可处理 10kA 浪涌

反向关断电压、钳位电压

关断电压比工作电压高 20%

铁氧体磁珠

EMI

电源线或数据线上的 GHz 频段噪声

特定于频率的衰减，无直流损耗

目标频率下的阻抗、直流电阻 (DCR)

检查直流偏置下的阻抗

共模扼流圈

EMS/EMI

差分线路（CAN、USB）中的共模噪声

阻断噪声且不使信号失真

阻抗（例如，100MHz 时 600Ω）、额定电流

平衡绕组电感；尽量减少寄生效应

EMI 滤波器 (LC/π/T)

EMS/EMI

电源/信号线路中的宽带噪声

多级拓扑（用于高/低阻抗的 π/T 型）

截止频率、插入损耗

用于电力线的 π 型滤波器；用于信号的 T 型滤波器

气体排放管

EMS

极端浪涌（电信、雷击）

可处理 20kA 浪涌，低电容，耐用

击穿电压、响应时间

与 TVS 二极管配对使用以实现多级保护

下面是 MSPM0 原理图的示例。有关更多说明，请参阅特定 MSPM0 的数据表。


MSPM0G 基础应用原理图

图 3-1 MSPM0G 基础应用原理图