ZHDA339 October   2026 MSPM0G3105-Q1 , MSPM0G3106-Q1 , MSPM0G3107-Q1 , MSPM0G3505-Q1 , MSPM0G3506-Q1 , MSPM0G3507-Q1 , MSPM0L1227-Q1 , MSPM0L1228-Q1 , MSPM0L2227-Q1 , MSPM0L2228-Q1 , MSPM33C321A

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1.     电路中的电磁场是如何产生的？
    2.     近场和远场电磁场
  5. 2电子设计中的常见 EMI 源
    1. 2.1 电阻器
      1. 2.1.1 等效串联电感 (ESL)
      2. 2.1.2 并联电容
      3. 2.1.3 对地寄生电容
    2. 2.2 电容器
      1. 2.2.1 等效串联电阻 (ESR)
      2. 2.2.2 等效串联电感 (ESL)
      3. 2.2.3 漏电电阻
      4. 2.2.4 电介质吸收（吸收效应）
    3. 2.3 电感器
      1. 2.3.1 直流电阻 (DCR)
      2. 2.3.2 寄生电容
      3. 2.3.3 磁芯损耗（磁寄生效应）
    4. 2.4 分立式元件 EMI 注意事项总结
    5. 2.5 设计缺陷
    6. 2.6 MCU 特定的来源
      1. 2.6.1 时钟电路和振荡器
    7. 2.7 其他常见来源
      1. 2.7.1 高速数字总线
      2. 2.7.2 I/O 输出切换
      3. 2.7.3 悬空元件
      4. 2.7.4 外部环境源
  6. 3更大限度减少 EMI 和优化电路板性能的缓解技术
    1. 3.1 电源电容器选型与布置
    2. 3.2 电容器放置
    3. 3.3 层堆叠优化
      1. 3.3.1 良好的堆叠特性
      2. 3.3.2 拼接和屏蔽优化技术
    4. 3.4 布线
    5. 3.5 无源 π 型滤波
    6. 3.6 屏蔽、接地和电缆边界
    7. 3.7 瞬态和 ESD 电流路径
  7. 4EMC 验证和故障排查
    1. 4.1 发射和抗扰度视为端口问题
    2. 4.2 预合规性测量工具套件
    3. 4.3 频率到结构的调试方法
    4. 4.4 解读常见频谱特征
    5. 4.5 集成设计审阅检查清单
  8. 5结语

3.5 无源 π 型滤波

降低噪声和 EM 辐射源的另一种方法是添加无源 π 型滤波器。π 型滤波器可降低来自外部和内部源的噪声发射。图 3-9 显示了一个叠加高频噪声的输入信号，用于模拟带有发射源的 VIN。

MSPM0 MSPM33 具有振铃的时钟信号和 FFT 图图 3-9 具有振铃的时钟信号和 FFT 图

C-L-C π 型滤波器在串联阻抗的两侧均设有并联电容。该滤波器可以衰减传入或传出子系统的噪声，但滤波器的性能取决于源阻抗和负载阻抗、元件寄生参数、直流偏置和阻尼。理想的无损网络可能会产生高 Q 值谐振，从而放大截止频率附近的噪声。

滤波器具有由其有效电感和电容决定的固有谐振区域。源阻抗、负载阻抗、损耗和寄生参数决定了响应是良好阻尼还是呈现峰值。

  • 根据额定电流、饱和裕度、DCR 和干扰频率下的阻抗选择电感器或铁氧体。
  • 将负载侧高频电容器靠近受保护器件放置，并更大限度地缩短回流环路。
  • 当源/负载组合产生峰值时，可通过 ESR、有损耗的铁氧体或显式阻尼网络来增加阻尼。
  • 验证稳压器的稳定性。输入滤波器可能会与转换器的负增量输入阻抗相互作用。
  • 测量实际阻抗环境下的插入损耗；50Ω 测试台上获得的结果无法预测低阻抗电源轨的表现。
MSPM0 MSPM33 使用 π 型滤波器抑制高频噪声的双向 EMI 滤波器图 3-10 使用 π 型滤波器抑制高频噪声的双向 EMI 滤波器

图 3-11 所示的典型无源 π 型滤波器由两个电容器和一个连接在它们之间并与主电源线串联的电感器组成。该滤波器安装在现有电容器与电源之间，作为常规电源电容器的补充。其工作原理可分为以下几个部分：

  1. 电感作为抵消压降的电流源：当 MCU 突然需要更多电流时，电感器输入端的电源电压会瞬间下降，从而产生负 dI/dt 值。骤降的磁场会在电感器两端产生正向电压 (V = L × dI / dt)。因此，该感应电压与电源串联，将存储的电流正向推入滤波器的输出侧。
  2. 与输出电容器协同工作的即时响应：输出电容器首先作出响应，立即将其储存的电荷释放到 MCU 中，以应对微秒级尖峰。持续响应：随着电容器放电，电感器骤降的磁场会保持电流流动，从而为输出电容器充电并稳定电源轨。电感器无法无限期地维持这一过程；它只能在存储的磁能完全耗尽之前提供电流。
  3. 如果没有这一动作，MCU 内部的快速数字开关可能会导致电源电压降至最低工作阈值以下。通过集成这种类型的滤波器，该滤波器实质上弥合了 MCU 峰值需求与主电源响应能力之间的微小时间差，从而防止处理器意外复位。
MSPM0 MSPM33 π 型滤波器噪声滤除性能图 3-11 π 型滤波器噪声滤除性能