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在PCB中，会产生EMI的原因很多，例如：射频电流、共模准位、接地回路、阻抗不匹配、磁通量……等。
为了掌握EMI，我们需要逐步理解这些原因和它们的影响。
虽然，我们可以直接从电磁理论中，学到造成EMI现象的数学根据，但是，这是一条很辛苦、很漫长的道路。
对一般工程师而言，简单而清楚的描述更是重要。
本文将探讨，在PCB上「电的来源」、Maxwell方程式的应用、磁通量最小化的概念。
电的来源与磁的来源相反，电的来源是以时变的电双极（electricdipole）来建立模型。
这表示有两个分开的、极性相反的、时变的点电荷（pointcharges）互为相邻。
双极的两端包含着电荷的变化。
此电荷的变化，是因为电流在双极的全部长度内，不断地流动而造成的。
利用振荡器输出讯号去驱动一个没有终端的（unterminated）天线，此种电路是可以用来代表电的来源。
但是，此电路无法套用低频的电路原理来做解释。
不考虑此电路中的讯号之有限传播速度（这是依据非磁性材料的介电常数而定），反正射频电流会在此电路产生。
这是因为传播速度是有限的，不是无限的。
此假设是：导线在所有点上，都包含相同的电压，并且此电路在任何一点上，瞬间都是均衡的。
这种电的来源所产生的电磁场，是四个变量的函数：1回路中的电流振幅：电磁场和在双极中流动的电流量成正比。
2双极的极性和测量装置的关系：与磁来源一样，双极的极性必须和测量装置的天线之极性相同。
3双极的大小：电磁场和电流组件的长度成正比，不过，其走线长度必须只有波长的部份大。
双极越大，在天线端所测量到的频率就越低。
对特定的大小而言，此天线会在特定的频率下共振。
4距离：电场和磁场彼此相关。
两者的强度和距离成正比。
在远场（farfield），其行为和回路源（磁的来源）类似，会出现一个电磁平面波。
当靠近「点源（pointsource）」时，电场和磁场与距离的相依性增加。
近场（nearfield）（磁和电的成份）和远场的关系，如附图一所示。
EMI / EMC设计讲座（二上）PCB上电的来源在PCB中，会产生EMI的原因很多，例如：射频电流、共模准位、接地回路、阻抗不匹配、磁通量……等。
为了掌握EMI，我们需要逐步理解这些原因和它们的影响。
虽然，我们可以直接从电磁理论中，学到造成E MI现象的数学根据，但是，这是一条很辛苦、很漫长的道路。
对一般工程师而言，简单而清楚的描述更是重要。
本文将探讨，在PCB上「电的来源」、Maxwell方程式的应用、磁通量最小化的概念。
电的来源与磁的来源相反，电的来源是以时变的电双极（electric dipole）来建立模型。
这表示有两个分开的、极性相反的、时变的点电荷（point charges）互为相邻。
双极的两端包含着电荷的变化。
此电荷的变化，是因为电流在双极的全部长度内，不断地流动而造成的。
利用振荡器输出讯号去驱动一个没有终端的（unte rminated）天线，此种电路是可以用来代表电的来源。
但是，此电路无法套用低频的电路原理来做解释。
不考虑此电路中的讯号之有限传播速度（这是依据非磁性材料的介电常数而定），反正射频电流会在此电路产生。
这是因为传播速度是有限的，不是无限的。
此假设是：导线在所有点上，都包含相同的电压，并且此电路在任何一点上，瞬间都是均衡的。
这种电的来源所产生的电磁场，是四个变数的函数：1. 回路中的电流振幅：电磁场和在双极中流动的电流量成正比。
2. 双极的极性和测量装置的关系：与磁来源一样，双极的极性必须和测量装置的天线之极性相同。
3. 双极的大小：电磁场和电流元件的长度成正比，不过，其走线长度必须只有波长的部分大。
双极越大，在天线端所测量到的频率就越低。
对特定的大小而言，此天线会在特定的频率下共振。
4. 距离：电场和磁场彼此相关。
两者的强度和距离成正比。
在远场（far field），其行为和回路源（磁的来源）类似，会出现一个电磁平面波。
当靠近「点源（point source）」时，电场和磁场与距离的相依性增加。
传导式EMI的测量技术(四)差模和共模2007年06月17日星期日 09:39对EMI而言，滤波器是做何用途呢？表一列出了FCC和CISPR 22的EMI限制规定。
此表中比较特殊的是，除了可用dBμV计量以外，也可以用mV来计量。
这对那些讨厌使用对数（logarithm）计算的设计者而言很便利。
在对数的定义里：db=20log10[V1/V2] ，V1/V2是输出入电压的比值。
所以，dBμV表示是以IμV为对数的比较基准。
下式是mV转换成dBμV的公式：(dBμV)=20Хlog[mV/10-6]譬如：0.25mV可以透过公式，得出：20log10[0.25Х1,000/1] ≌48 dBμV。
而dBμV转换成mV的公式如下：(mV)=(10(dbμV)/20)Х10-3表一：传导式EMI的限制必须注意的是，FCC并没有规定平均的限制值，只规定了「准峰值（quasi-peak）」。
虽然，FCC有认可CISPR 22的限制值。
但是，FCC不允许两者混用或并用。
设计者必须择一而从。
不过，以目前的情况来看，FCC Part 15势必会逐渐和CISPR 22完全一致的。
表二是dBμV与mV的快速转换对查表，我们可以利用上述的公式来转换dBμV、mV；或利用表二查得。
表二：dBμV与mV的对查表再观察一下表一中的类别B，尤其是150 kHz至450 kHz，和450 kHz至500 kHz 的区域。
实际上，对CISPR而言，这是一个连续的区域，因为dBμV对log(f)的限制线在150 kHz到500 kHz的区域内是一条直线。
在150 kHz至500 kHz之间，CISPR均限曲线（传导式EMI）的任一点之dBμV值可由下式求出：(dBμVAVG)= -19.07Хlog(?MHZ)+40.28为了方便计算和记忆，上式可以改写成：(dBμVAVG)= -20Хlog(?MHZ)+40在这个区域内的「准峰值限制」正好比「平均限制」高10dB。
【卷首语】EMC设计大讲坛是电磁兼容工程师论坛根据国内EMC发展现状及广大企业与会员的呼声与要求，隆重邀请国内一大批著名的顶级EMC专家，审时度势创办的立足于电磁兼容设计的交流平台，讲坛的活动目的是整合方案、架构、系统、结构、PCB、测试等所有EMC 相关的活动，从整体的高度讲述EMC设计思想和方法，引导广大EMC工程师站在设计的高度，以全局的设计思想，达到设计时一气呵成的最佳效果。
如何降低数字信号和模拟信号间的相互干扰呢？作者：桃花岛主 中国电磁兼容工程师协会坦白地说，这个问题国内有很多的设计规则和经验，再坦白地说，这个问题长久困扰着很多EMC工程师和硬件工程师，因此，大家才对这个话题老生常谈，这其实从侧面可以反映，至少在目前，那些关于数模设计的经验规则对大家没有任何帮助作用。
诚然，任何一位初学者都是从经验规则开始，但是，经验规则所体现出来的僵化、片面及狭隘的特性对一个成功的设计不会有任何作用，照搬规则如同豪赌，赢了是因为你的运气。
EMC设计只有有的放矢，才能设计出成功的产品。
岛主曾经以雨伞来比喻活学活用，"当初可能是用来防雨的，但大家不也用来遮阳吗？”这句话受到很多人的追捧和认可，其实也从侧面说明了大家对此也有切身体会，因此我们才共鸣了。
同样，数模设计也要避免照搬经验和规则，但要彻底讲清这个问题，首先要明白数模干扰的机理，数字对模拟的影响可以分为以下两种情况：（1）串扰。
通过数字与模拟信号线间的分布参数相互影响，不过这个问题至少目前已经不是很突出了，因为大家都知道数字信号要布置在数字区域，模拟信号要布置在模拟区域，空间上都已经做了隔离，因此，风险也减少了；（2）共阻抗耦合。
数字信号与模拟信号共地时，由于地线在高频时存在一定的阻抗，因此数字信号回流流过时将产生一个压降，这就是共模电压源，此时，如果共模电流流经模拟区域，在模拟区域地上产生压降，这个电压如果叠加在模拟信号上，便会影响模拟信号，这就是数模共阻抗干扰的机理。
2009 Murata EMC SeminarForChanghong上海市长宁区兴义路8号万都中心1201室村田(中国)投资有限公司村田电子贸易村田电子贸易（（上海上海））有限公司Agenda:1. EMC Components types and Selection guid;2. Murata EMC Components Introduction●BLM series Beads;●NFM series three-terminal Capacitor;3. Murata EMC Solution for Differential Signal NoiseSuppression;●USB2.0;●HDMI1.3;●LVDS;4. Murata Power InductorAgenda:1. EMC Components types and Selection guid;2. Murata EMC Components Introduction●BLM series Beads;●NFM series three-terminal Capacitor;3. Murata EMC Solution for Differential Signal NoiseSuppression;●USB2.0;●HDMI1.3;●LVDS;Three Terminal CapacitorChip Ferrite beads Common mode Choke coilsLC/RC FilterRF InductorWirewoundLQW15/18 seriesFilm typeLQP03/15 seriesMultilayerLQG15/18 series040206030201040204020603SizeWirewoundLQH3NP seriesWirewoundLQH32C seriesMultilayerLQM18/21F seriesWirewoundLQH2MC series08061210Size06030805Power Inductor InductorEMI Filter1212 ProductsNoiseSignalGround LineNoise energy => HeatNoise is bypassed togroundEMI Filter Performance|Z| =2πfL|Z| =1/2πfCSignal Line/Power LineSignal Line/Power LineNoiseSignalSignalTypical ApplicationsSuppression of noise radiation from I/O cable;Chip Ferrite BeadsI/O Surge ProtectionSuppression of noise radiation from internal connection cablePrevention of noise conduction through IC Grounds;Chip Ferrite BeadsNoise suppression on high density bus lines;Chip Ferrite Beads / ArraySuppression of noise radiation from fast signal lines;Chip Signal line filterSuppression of switch mode noise;DC power line filterNoise suppression on IC power line;Chip 3-Terminal Capacitor Chip Ferrite BeadsNoise suppression on data bus line;Chip 3-Terminal Capacitor Chip Ferrite Beads / ArrayNoise suppression on telephone lines USB / IEEE1394 lines;Common mode choke coilSuppression of noise radiation from fast I/O cable;Chip Signal line filterFunction of EMC components Separating signal and noiseSignal + NoiseSignalNoiseEMIfilterFreq.LevelSignal NoiseLow pass filter separates signal and noise.Freq.InsertionlossFunction of EMC componentsRelationship between Noise and WaveformThird HarmonicFifth HarmonicSixth HarmonicFilter Type of Filter Noise Level without FilterNoise LevelWaveformEMI Filter with low shape factorEMIFilter with high shape factorcharacteristicsdBf1fFiltercharacteristics dB f1f dB fdBfWaveformEMI Filter Insertion VS FrequencySignal band Noise bandFrequencyI n s e r t i o n L o s sEMI filter with high shape factorEMI filterwith low shape factorf1 f2EMC 器件特性的表征器件特性的表征：：插入损耗5050ΩΩ5050ΩΩEMI filterA (V)C (V)5050ΩΩ5050ΩΩA (V)B (V)插入损耗2040608010011/101/1001/1,0001/10,0001/100,000Voltage rate example1(V)0.1(V)0.01(V)1(mV)0.1(mV)0.01(mV))(log 20dB CB=I n s e r t i o n l o s s (d B )ｊ2πf Cap１We generally call “Bypass capacitor”“De-coupling capacitor”5050ΩΩ5050ΩΩA (V)C (V)5050ΩΩ5050ΩΩA (V)B (V)CapZ ＝0204060800.11101001000周波数周波数((MHz MHz))挿入損失(d B )Insertion loss characteristics of capacitors100p F 1000p F10000p F100000p F 20d B /d e c .ノイズノイズ電流電流電流ををバイパスCapacitor Makes FilterWe generally call “inductor”and “choke coil.”For EMC solution we use usually ferrite beads.5050ΩΩ5050ΩΩA (V)C (V)5050ΩΩ5050ΩΩA (V)B (V)Z ＝j 2πf LL0204060800.11101001000周波数周波数((MHz MHz))挿入損失(d B )Insertion loss characteristics of inductor1000n H100n H10000n H100000n H 20d B /d e c .20dBReducing noise currentGenerally, insertion loss of ferrite beads is slower curvethan other inductors.Inductor Makes FilterEquivalentSeriesInductance(ESL) CapacitorInductorParasiticcapacitance To get high insertion loss at high freq. band we should use low ESL capacitor and low parasitic capacitance inductor 0204060800.11101001000周波数周波数((MHzMHz))挿入損失(dB)1608サイズ積層積層コンデンサコンデンサ100000pFfofo=2πLC１CapacitorInductorTrace on the PCB has parasitic components.inductorNoise routeviacapacitorCapacitance value and ESL value influence capacitance freq. characteristics.020*******.11101001000周波数周波数((MHz MHz))挿入損失(d B )0603size MLCC freq. characteristics （measured ）100000pF10000pF 1000pF 100pFESL=0.5ｎH周波数周波数((MHz MHz))挿入損失(d B )0603size MLCC freq. characteristics （calculated ESL value changes ）Cap=10000pFESR=0.15ohm0.5nH5nH0.05nH 0.005nHBefore SRF: Insertion loss depends on cap. value.After SRF: Insertion loss depends on ESL value.(ESL include component’s ESL and pattern’s.)Capacitor Frequency CharateristicsI n s e r t i o n l o s s (d B )20406080100100k1M 10M 100M 1G 10G5k1k5020010measurement impedance measurement impedance（（Ω）Chip 3terminal cap. 100Chip 3terminal cap. 100ｐｐF Insertion lossFreq. Freq. （（MH MHｚ）ｚ）Insertion loss value depends on circuit impedance.On high impedance circuit capacitor is effective.On low impedance circuit ferrite beads is effective.CapacitorInductorInsertion loss depends on circuit impedance40100k1M 10M 100M 1G 10GFreq. Freq. （（MH MHｚ）ｚ）10502001k 5k102030measurement impedance measurement impedance（（Ω）Chip ferrite beads 600Chip ferrite beads 600ΩΩat 100MHz Insertion lossI n s e r t i o n l o s s (d B )Relation between Selecting EMI filter and Circuit ImpedanceOutput impedance (Zo)High LowH i g hL o w CapacitorπtypeL typeL typeinductorT typeEMIfilterZiZo Input impedanceOutput impedanceHow to chose EMI filterI n p u t i m p e d a n c e (Z o )2009 Murata EMC Seminar For ChanghongAgenda:1. EMC Components types and Selection guid;2. Murata EMC Components Introduction●BLM series Beads;●NFM series three-terminal Capacitor;3. Murata EMC Solution for Differential Signal NoiseSuppression;●USB2.0;●HDMI1.3;●LVDS;Chip Ferrite BeadsChip Ferrite Bead Technology TrendDown SizingDown Sizing High FrequencyHigh Frequency Large Rated CurrentLarge Rated Current ArrayArray100MHz100MHz 500MHz500MHz 1GHz1GHz 3A3A 6A6A 020102010402040206030603Wide Frequency RangeWide Frequency Range 0200400600800100012001400160018002000110100100010000Frequency (MHz)I m p e d a n c e (o h m )HP4291ABLM18AG102SN1BLM18HG102SN11A 1A BLM SeriesComposition ratio of Ferrite Beads by size60%50%40%30%20%10%0%96979899012345678910Year01005 size0201 size0402 size0603 size0805 size1206 size1806 sizeRed Font ：New（）impedance at 100MHz Large current type ＢＬＭ＊＊Ｐ/Ｅ/Ｓ/KG SeriesRatedCurrent（ｍＡ）0402 size0603 size0805 size1206 size 700BLM15EG221SN1(220Ω)1000BLM15PG100SN1(10Ω)BLM18PG300SN1(30Ω)BLM18EG221TN1(220Ω)BLM18PG471SN1(470Ω)1200BLM18PG331SN1(330Ω)1300BLM15PD121SN1(120Ω)BLM18KG601SN1(600Ω)1400BLM18PG221SN1(220Ω)1500BLM15EG121SN1(120Ω)BLM15PD800SN1(80Ω)BLM18PG181SN1(180Ω)BLM18SG331TN1(330Ω)BLM18KG471SN1(470Ω)BLM21PG331SN1(330Ω)BLM31PG601SN1(600Ω) 1700BLM15PD600SN1(60Ω)BLM18KG331SN1(330Ω)2000BLM18PG121SN1(120Ω)BLM18EG101TN1(100Ω）BLM18EG121SN1(120Ω)BLM18EG221SN1(220Ω)BLM21PG221SN1(220Ω)BLM31PG391SN1(390Ω) 2200BLM15PD300SN1(30Ω)BLM18KG221SN1(220Ω)2500BLM18SG221TN1(220Ω)3000BLM18PG330SN1(33Ω)BLM18SG121TN1(120Ω)BLM18KG121TN1(120Ω)BLM21PG300SN1(30Ω)BLM21PG600SN1(60Ω)BLM31PG500SN1(50Ω)BLM31PG121SN1(120Ω) 3500BLM18KG700TN1(70Ω)4000BLM18SG700TN1(70Ω)6000BLM18SG260TN1(26Ω)BLM21PG220SN1(22Ω)BLM31PG330SN1(33Ω) Ferrite Bead Rated Current -ImpedancePart Number Impedance Rated DCat 100MHz Current Resistance (Ω) (mA) (Ω max.)BLM18KG260TN1 26 6000 0.007BLM18KG700TN1 70 3500 0.022BLM18KG121TN1 120 3000 0.030BLM18KG221SN1 220 2200 0.050BLM18KG331SN1 330 1700 0.080BLM18KG471SN1 470 1500 0.130BLM18KG601SN1 600 1300 0.150(BLM18KG_TN1: 1.6X0.8X0.6mm)(BLM18KG_TN1: 1.6X0.8X0.8mm)BLM18KG series: 060326Ω-600ΩBLM18KG SeriesNEWBLM15PD SeriesBLM15PD series:0402 (1.0X0.5X0.5mm)30Ω-120ΩPart Number Impedance Rated DCat 100MHz Current Resistance(Ω) (mA) (Ω max.) BLM15PD300SN1 30 2200 0.035 BLM15PD600SN1 60 1700 0.060 BLM15PD800SN1 80 1500 0.070 BLM15PD121SN1 120 1300 0.090BLM15EG seriesBLM15EG seriesFor High Frequency NoiseHigh Rated CurrentHigh Impedance at high frequency0100200300400110100100010000Frequency (MHz)I m p e d a n c e (Ω)BLM15AG221SN1BLM15EG221SN1700mA300mABLM15EG SeriesBLM15EG series:0402 (1.0X0.5X0.5mm)120Ω, 220ΩImpedance Impedance Rated DCPart Number at 100MHz at 1GHz Current Resistance(Ω) (Ω) (mA) (Ω max.) BLM15EG121SN1 120 145 1500 0.095 BLM15EG221SN1 220 270 700 0.28BLM18EG/HE SeriesBLM18EG/HE series:0603 (1.6X0.8mm, SN1: t=0.8mm, TN1: t=0.5mm)Impedance Impedance Rated DC Part Number at 100MHz at 1GHz Current Resistance(Ω) (Ω) (mA) (Ω max.) BLM18EG101TN1 100 140 2000 0.045 BLM18EG121SN1 120 145 2000 0.04 BLM18EG181SN1 180 260 2000 0.05 BLM18EG221TN1 220 300 1000 0.15 BLM18EG331TN1 330 450 500 0.21 BLM18EG391TN1 390 520 500 0.30 BLM18EG471SN1 470 550 500 0.21 BLM18EG601SN1 600 700 500 0.35 BLM18HE601SN1 600 600 800 0.25 BLM18HE102SN1 1000 1000 600 0.35 BLM18HE152SN1 1500 1500 500 0.502009 Murata EMC Seminar For ChanghongAgenda:1. EMC Components types and Selection guid;2. Murata EMC Components Introduction●BLM series Beads;●NFM series three-terminal Capacitor;3. Murata EMC Solution for Differential Signal NoiseSuppression;●USB2.0;●HDMI1.3;●LVDS;4. Murata Power Inductor2 Terminal CapacitorEquivalentCircuitInside structureEquivalentCircuitInside structure Inside Electrode Inside Electrode3 Terminal CapacitorInside electrode has a little inductance2 terminal capacitor can not work well in G Hz band because of this inductance3 terminal capacitor construction convert one of inside electrode inductance to series to noise route.And by-pass route inductance was separated in two ways.Digital Signal LineCable ConnectionPower Supply LineDigital signalRS232C etc.Analog signalHeadphone, Microphone etc.Digital signalClock , Data etc.Noise Suppression by NFMCountermeasure for Power line noise Minimization of mounting space & Optimization. .Many capacitors are required at IC’s power line for power integrity and noise suppression.Main ICNo space to mount . Suitable layout is difficult !!31Countermeasure for Power line noise Minimization of mounting space & Optimization.By using high performance capacitor (NFM), the number of usage can be reduced!! =>can design these capacitors on suitable position.Power Line of Main IC44pcs (Beads + Capacitors)14pcs!! (NFM 9pcs + Capacitors5pcs)32Countermeasure for Power line noise Minimization of mounting space & Optimization.Ripple voltage3.5 3.45 3.4 3.35 3.3 3.25 3.2 3.15 3.1 -0.0004 -0.0003 -0.0002 -0.0001 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004Sam eBead+Cap10uF+110nF NFM_10uFqua l i ty!Measurement point (3.3V power line)33Countermeasure for Power line noise Minimization of mounting space & Optimization.Noise measurementMagnetic field distribution measurement data by EMI testerInitialAfterImp rov ed !EMI TESTER34Effective noise countermeasure with 3terminal capacitor (NFM) 2terminal capacitorPower line PinZ3terminal capacitor (NFM)GND Pin Noise source is DSPZDC power supplyDSPDC power supplyDSPZ8 Z1 Z7Z6Z5 Z4bypass capacitorZ8 Z4 Z5Z6 Z1 Z3 Z2Z2Z3Z7With 3terminal capacitor, noise current doesn’t flow to other circuit2terminal capacitor 7pcs3terminal capacitor 2pcs35Countermeasure for Power line noise Minimization of mounting space & Optimization.36Noise suppression for IC power lineReduction of ESL by land pattern, ground and via under NFM. Two terminal capacitor Three terminal capacitor (NFM)MSLMSLGND GNDCurrentLarge dimension for current path InductanceCurrentsmall dimension for current pathExpansion currentSuppression of expansion current37Classification by Application NFM_ _ C series ----- For Signal Line Capacitance Variation is richExample 22,47,100,220,470,1000,2200,22000pFNFM_ _ P series ----For Dc power Supply LineHigh capacitance0.022uF - 27uF (22000pF)High Rated Current38NewNFM15PC seriesFor DC Power Supply Line NFM15PC series: 0402 (1.0X0.5X0.3mm) 0.1 to 0.47uFNFM15P seriesNewPart NumberCapacitance (uF) 0.1Rated Current (A) 1Rated Voltage (Vdc) 10NFM15PC104R1A3NFM15PC474B0J30.4726.339NFM18PC seriesNFM18P series For DC Power Supply Line NFM18PC series: 0603 (1.6X0.8X0.8/0.6mm) 0.1uF – 2.2uFPart Number NFM18PC104R1C3 NFM18PC224R0J3 NFM18PC474R0J3 NFM18PC105R0J3 NFM18PC225B0J3 NFM18PC225B1A3Capacitance (uF) 0.1 0.22 0.47 1 2.2 2.2Rated Current (A) 2 2 2 2 2 4Rated Voltage (Vdc) 16 6.3 6.3 6.3 6.3 1040NFM18PS series0603 (1.6X0.85X0.6mm) NFM18PS series:0.47uF –4.7uF424.7NFM18PS475R0J36.321.0NFM18PS105R0J36.320.47NFM18PS474R0J3Rated Voltage(Vdc)Rated Current(A)Capacitance(uF)Part NumberP r e l i m in a r yFrequency [MHz]I n s e r t i o n L o s s [d B ]0603 SizeNFM18PS474R0J3NFM18PC474R0J3Standard TypeNFM18PS seriesEDN Award:Best Component4.7uFNFM18PS475R0J31.0uF NFM18PS105R0J30.47uF NFM18PS474R0J3Capacitance Part Number P r e l im i n ar yPart Number Capacitance(mF)Rated Voltage (Vdc)Rated Current (A )IR (min.)(M ohm)Operating Temperature Range(℃)LxW (mm)T (mm)NFM21PC104R1E30.1±20％2521000-55 to +125 2.0x1.250.85±0.1NFM21PC224R1C30.22±20％1621000-55 to +125 2.0x1.250.85±0.1NFM21PC474R1C30.47±20％1621000-55 to +125 2.0x1.250.85±0.1NFM21PC105B1A3 1.0±20％104500-40 to +85 2.0x1.250.85±0.1NFM21PC105B1C3 1.0±20％164500-40 to +85 2.0x1.250.85±0.1NFM21PC225B0J3 2.2±20％ 6.34200-40 to +85 2.0x1.250.85±0.1NFM21PC475B0J34.7±20％106100-40 to +852.0x1.250.85±0.1Part Number Capacitance(mF)RatedVoltage(Vdc)RatedCurrent (A)IR (min.)(M ohm)Operating Temperatur e Range(℃)LxW (mm)T (mm)NFM18PC104R1C30.1±20％1621000-55 to +125 1.6x0.80.6±0.1NFM18PC224R0J30.22±20％6.321000-55 to +125 1.6x0.80.6±0.1NFM18PC474R0J30.47±20％6.321000-55 to +125 1.6x0.80.6±0.1NFM18PC105R0J3 1.0±20％6.32500-55 to +125 1.6x0.80.8±0.1NFM18PC225B0J32.2±20％ 6.32200-40 to +85 1.6x0.80.6±0.1NFM18PC225B1A3 2.2±20％104200-40 to +851.6x0.80.8±0.1NFM21/18P series is the EMI suppression filters for high speed IC power lines!!High performance! 3terminal capacitor NFM series2009 Murata EMC Seminar For ChanghongAgenda:1. EMC Components types and Selection guid;2. Murata EMC Components Introduction●BLM series Beads;●NFM series three-terminal Capacitor;3. Murata EMC Solution for Differential Signal NoiseSuppression;●USB2.0;●HDMI1.3;●LVDS;4. Murata Power InductorUSB cable becomes radiative antenna(have nothing to do with USB block)Unstable GND layerCross-talkNoise from other circuit Noise source of USB(2):Be affected from other circuitNoise problem of differential transmission lineMeasurement system for USB Full SpeedEvaluation boardTest fixture board(E2645-66501:Agilent)Oscilloscope (Infinium54846A:Agilent)5mCH1:D+CH2:D-CH3:TRGUSB cable(5m)Personal computer USB equipment(FS signal->Trigger)Around 5cmHub Hub(for FS)To use ferrite bead for High SpeedWithout filterBLM18BB470SN1(47ohm at 100MHz)Failure01002003004005001101001000Fr equency [M H z]I m p e d a n c e [Ω]BLM18BA220SN (22ohm at 100MHz)Failure1002003004005001101001000Fr equency [M H z]I m p e d a n c e [Ω]Without filter1101001000100001101001000Fr equency [M H z]Im p e d a n c e [Ω]DLP11SN900HL2(90ohm at 100MHz)PassRecommended circuit for High SpeedChip Ferrite BeadBLM18KG121TN1BLM18KG221SN1DLW21HN900SQ2Wire Wound Common Mode Choke CoilDLW21SN900SQ2Film Common Mode Choke CoilDLP11SN900HL2D+D－GNDV DDUSBControllerIt may be made an error at EOP370ohm90ohmwithout filterTo use common mode chokeＶ＝Ｍd dtＩ-1.00.01.02.03.04.05.01.01.21.41.61.8T i me [s ]V ]o l t a g e [V -1.00.01.02.03.04.05.01.01.21.41.61.8T ime [s ]]V o l t a g e [V -1.00.01.02.03.04.05.01.01.21.41.61.8T i me [s ]a ]V o l t g e [V。
EMC电磁兼容设计讲座在现代社会中，无线电频率的使用越来越广泛，各种电子设备如手机、电视、电脑等在我们的生活中起到了重要的作用。
然而，由于电子设备之间的互相干扰，会导致设备出错、性能下降等问题。
因此，EMC电磁兼容设计显得十分重要。
一、电磁兼容设计的原则1.提供合适的电磁屏蔽：采用屏蔽方法是减少电磁感应的有效手段，可以将设备内部电磁干扰妥善隔离，避免干扰其他设备。
2.优化电源和地线设计：合理的电源和地线设计可以保证设备的稳定性和电磁兼容性。
3.控制传导干扰：适当设置连接导线和排线的走向，合理规划线束布局，减少传导干扰的影响。
4.控制辐射干扰：通过合理的布线设计、优化PCB板的尺寸和层次结构，减少辐射干扰的程度。
5.使用正确的滤波器和除噪技术：滤波器和除噪技术可以有效地减少设备干扰其他设备的概率。
二、EMC电磁兼容设计的重要性1.保障设备的正常运行：兼容性设计可以减少设备之间相互干扰的概率，从而保障设备的正常运行。
2.提高设备的抗干扰能力：通过电磁兼容设计可以提高设备的抗干扰能力，使设备在复杂环境中依然能够保持正常工作。
3.减少设备的故障率：电磁兼容设计可以减少设备的故障率，提高设备的可靠性和稳定性。
4.提高产品的市场竞争力：通过良好的EMC电磁兼容设计可以提高产品的市场竞争力，赢得消费者的信任。
三、EMC电磁兼容设计的具体要求1.对电源和地线的设计要求：合理设计电源和地线系统，采用低噪声和低电阻线材，减少导线的串扰和互容。
2.对信号线的设计要求：合理设计信号线布局、长度和形状，减少相互干扰；采用合适的屏蔽方法，减少信号线之间的电磁干扰。
3.对机械结构的设计要求：合理设置机械结构，避免共振和机械震动，减少机械结构引起的辐射和传导干扰。
4.对滤波器和除噪技术的要求：适当使用滤波器和除噪技术，减少设备的辐射和传导干扰。
EMC电磁兼容设计对于现代电子设备和系统来说至关重要。
只有合理有效的兼容性设计，才能避免干扰带来的各种问题，保障设备的正常运行和减少故障率，提高产品的市场竞争力。
EMIEMC设计讲座(七)印刷电路板的EMI噪讯对策技巧随着电子组件功能提升，各种电子产品不断朝向高速化方向进展，然而高性能化、多功能化、可携带化的结果，各式各样的EMC(Electro Magnetic Compatibility)咨询题，却成为设计者挥之不去的梦魇。
目前EMI(Electro Magnetic Interference)噪讯计策，大多仰赖设计者长年累积的体会，或是利用仿真分析软件针对框体结构、电子组件，配合国内外要求条件与规范进行分析，换句话讲电子产品到了最后评鉴测试时期，才发觉、计策EMI咨询题，事后反复的检讨、再试作与计策组件的追加，经常变成设计开发时程漫无克制延长，测试费用膨胀的要紧缘故。
EMI要紧发生源之一亦即印刷电路板(Printed Circuit Board，以下简称为PCB)的设计，自古以来一直受到设计者高度重视，专门是PCB Layout时期，若能够将EMI咨询题列入考虑，通常都能够有效事先抑制噪讯的发生，有鉴于此本文要探讨如何在PCB的Layout时期，充分应用改善技巧抑制EMI噪讯的强度。
测试条件如图1所示测试场地为室内3m半电波暗室，预定测试频率范畴为30MHz~1000MHz的电界强度，依此读取峰值点(Peak Point)当作测试数据(图2)。
图3是被测基板A的外观，该基板为影像处理系统用电路主机板，动作频率为27MHz与54MHz，电路基板内建CPU、Sub CPU、FRASH，以及SDRAM×5、影像数据/数字转换处理单元、影像输出入单元，此外被测基板符合「VCCI规范等级B」的要求，测试上使用相同的电源基板(Board)与变压器(Adapter)。
第一针对被测基板A进行下列电路设计变更作业:CPU的频率线(Clock Line)追加设置EMI噪讯计策用滤波器(Filter)，与频率产生器(ClockGenerator)( 图4)。
影像输出入单元追加设置Common mode Choke Coil(DLWxxx系列)(图5)各IC电源输入线的Bypass Condenser与电源之间，追加设置Ferrite Beads(图6)。
EMI/EMC设计讲座1.PCB被动组件的隐藏特性解析2.磁通量最小化的概念（一）PCB被动组件的隐藏特性解析传统上，EMC一直被视为「黑色魔术（black magic）」。
其实，EMC是可以藉由数学公式来理解的。
不过，纵使有数学分析方法可以利用，但那些数学方程式对实际的EMC电路设计而言，仍然太过复杂了。
幸运的是，在大多数的实务工作中，工程师并不需要完全理解那些复杂的数学公式和存在于EMC规范中的学理依据，只要藉由简单的数学模型，就能够明白要如何达到EMC的要求。
本文藉由简单的数学公式和电磁理论，来说明在印刷电路板（PCB）上被动组件（passive component）的隐藏行为和特性，这些都是工程师想让所设计的电子产品通过EMC标准时，事先所必须具备的基本知识。
导线和PCB走线导线（wire）、走线（trace）、固定架……等看似不起眼的组件，却经常成为射频能量的最佳发射器（亦即，EMI的来源）。
每一种组件都具有电感，这包含硅芯片的焊线（bond wire）、以及电阻、电容、电感的接脚。
每根导线或走线都包含有隐藏的寄生电容和电感。
这些寄生性组件会影响导线的阻抗大小，而且对频率很敏感。
依据 LC的值（决定自共振频率）和PCB走线的长度，在某组件和PCB走线之间，可以产生自共振（self-resonance），因此，形成一根有效率的辐射天线。
在低频时，导线大致上只具有电阻的特性。
但在高频时，导线就具有电感的特性。
因为变成高频后，会造成阻抗大小的变化，进而改变导线或PCB走线与接地之间的EMC设计，这时必需使用接地面（ground plane）和接地网格（ground grid）。
导线和PCB走线的最主要差别只在于，导线是圆形的，走线是长方形的。
导线或走线的阻抗包含电阻R和感抗XL = 2πfL，在高频时，此阻抗定义为Z = R + j XL j2πfL，没有容抗Xc = 1/2πfC存在。
频率高于100 kHz以上时，感抗大于电阻，此时导线或走线不再是低电阻的连接线，而是电感。
一般而言，在音频以上工作的导线或走线应该视为电感，不能再看成电阻，而且可以是射频天线。
大多数天线的长度是等于某一特定频率的1/4或1/2波长（λ）。
因此在EMC的规范中，不容许导线或走线在某一特定频率的λ/20以下工作，因为这会使它突然地变成一根高效能的天线。
电感和电容会造成电路的谐振，此现象是不会在它们的规格书中记载的。
例如：假设有一根10公分的走线，R = 57 mΩ，8 nH/cm，所以电感值总共是80 nH。
在100 kHz时，可以得到感抗50 mΩ。
当频率超过100 kHz以上时，此走线将变成电感，它的电阻值可以忽略不计。
因此，此10公分的走线将在频率超过150 MHz时，将形成一根有效率的辐射天线。
因为在150 MHz时，其波长λ= 2公尺，所以λ/20 = 10公分 = 走线的长度；若频率大于150 MHz，其波长λ将变小，其1/4λ或1/2λ值将接近于走线的长度（10公分），于是逐渐形成一根完美的天线。
电阻电阻是在PCB上最常见到的组件。
电阻的材质（碳合成、碳膜、云母、绕线型…等）限制了频率响应的作用和EMC的效果。
绕线型电阻并不适合于高频应用，因为在导线内存在着过多的电感。
碳膜电阻虽然包含有电感，但有时适合于高频应用，因为它的接脚之电感值并不大。
一般人常忽略的是，电阻的封装大小和寄生电容。
寄生电容存在于电阻的两个终端之间，它们在极高频时，会对正常的电路特性造成破坏，尤其是频率达到GHz 时。
不过，对大多数的应用电路而言，在电阻接脚之间的寄生电容不会比接脚电感来得重要。
当电阻承受超高电压极限（overvoltage stress）考验时，必须注意电阻的变化。
如果在电阻上发生了「静电释放（ESD）」现象，则会发生有趣的事。
如果电阻是表面黏着（surface mount）组件，此电阻很可能会被电弧打穿。
如果电阻具有接脚，ESD会发现此电阻的高电阻（和高电感）路径，并避免进入被此电阻所保护的电路。
其实，真正的保护者是此电阻所隐藏的电感和电容特性。
电容电容一般是应用在电源总线（power bus），提供去耦合（decouple）、旁路（bypass）、和维持固定的直流电压和电流（bulk）之功能。
真正单纯的电容会维持它的电容值，直到达到自共振频率。
超过此自共振频率，电容特性会变成像电感一样。
这可以由公式：Xc=1/2πfC来说明，Xc是容抗（单位是Ω）。
例如：10μf的电解电容，在10 kHz时，容抗是1.6Ω；在100 MHz时，降到160μΩ。
因此在100 MHz时，存在着短路（short circuit）效应，这对EMC而言是很理想的。
但是，电解电容的电气参数：等效串联电感（equivalent series inductance；ESL）和等效串联电阻（equivalent series resistance；ESR），将会限制此电容只能在频率1 MHz以下工作。
电容的使用也和接脚电感与体积结构有关，这些因素决定了寄生电感的数目和大小。
寄生电感存在于电容的焊线之间，它们使电容在超过自共振频率以上时，产生和电感一样的行为，电容因此失去了原先设定的功能。
电感电感是用来控制PCB内的EMI。
对电感而言，它的感抗是和频率成正比的。
这可以由公式：XL = 2πfL来说明，XL是感抗（单位是Ω）。
例如：一个理想的10 mH电感，在10 kHz时，感抗是628Ω；在100 MHz时，增加到6.2 MΩ。
因此在100 MHz时，此电感可以视为开路（open circuit）。
在100 MHz时，若让一个讯号通过此电感，将会造成此讯号质量的下降（这是从时域来观察）。
和电容一样，此电感的电气参数（线圈之间的寄生电容）限制了此电感只能在频率1 MHz 以下工作。
问题是，在高频时，若不能使用电感，那要使用什么呢？答案是，应该使用「铁粉珠（ferrite bead）」。
铁粉材料是铁镁或铁镍合金，这些材料具有高的导磁系数（permeability），在高频和高阻抗下，电感内线圈之间的电容值会最小。
铁粉珠通常只适用于高频电路，因为在低频时，它们基本上是保有电感的完整特性（包含有电阻和抗性分量），因此会造成线路上的些微损失。
在高频时，它基本上只具有抗性分量（jωL），并且抗性分量会随着频率上升而增加，如附图一所示。
实际上，铁粉珠是射频能量的高频衰减器。
其实，可以将铁粉珠视为一个电阻并联一个电感。
在低频时，电阻被电感「短路」，电流流往电感；在高频时，电感的高感抗迫使电流流向电阻。
本质上，铁粉珠是一种「耗散装置（dissipative device）」，它会将高频能量转换成热能。
因此，在效能上，它只能被当成电阻来解释，而不是电感。
图一：铁粉材料的特性变压器变压器通常存在于电源供应器中，此外，它可以用来对数据讯号、I/O连结、供电接口做绝缘。
根据变压器种类和应用的不同，在一次侧（primary）和二次侧（secondary）线圈之间，可能有屏蔽物（shield）存在。
此屏蔽物连接到一个接地的参考源，是用来防止此两组线圈之间的电容耦合。
变压器也广泛地用来提供共模（common mode；CM）绝缘。
这些装置根据通过其输入端的差模（differential mode；DM）讯号，来将一次侧线圈和二次侧线圈产生磁性连结，以传递能量。
其结果是，通过一次侧线圈的CM电压会被排拒，因此达到共模绝缘的目的。
不过，在制造变压器时，在一次侧和二次侧线圈之间，会有讯号源电容存在。
当电路频率增加时，电容耦合能力也会增强，因此破坏了电路的绝缘效果。
若有足够的寄生电容存在的话，高频的射频能量（来自快速瞬变、ESD、雷击……等）可能会通过变压器，导致在绝缘层另一端的电路，也会接收到此瞬间变化的高电压或高电流。
上面已经针对各种被动组件的隐藏特性做了详尽的说明，底下将解释为何这些隐藏特性会在PCB中造成EMI。
浅谈电磁理论上述的被动组件具有隐藏特性，而且会在PCB中产生射频能量，但为何会如此呢？为了了解其原由，必须明白Maxwell方程式。
Maxwell的四个方程式说明了电场和磁场之间的关系，而且它们是从Ampere定律、Faraday定律、和Gauss 定律推论而来的。
这些方程式描述了在一个闭回路环境中，电磁场强度和电流密度的特性，而且需要使用高等微积分来计算。
因为Maxwell方程式非常的复杂，在此仅做简要的说明。
其实，PCB布线工程师并不需要完全了解Maxwell方程式的详细知识，只要了解其中的重点，就能完成EMC设计。
完整的Maxwell方程式条列如下：第一定律：电通量（electric flux）（来自Gauss定律）第二定律：磁通量（magnetic flux）（来自Gauss定律）第三定律：电位（electric potential）（来自Faraday定律）第四定律：电流(electric current)（来自Ampere定律）在上述的方程式中，J、E、B、H是向量。
此外，与Maxwell方程式相关的基本物理观念有：●Maxwell方程式说明了电荷、电流、磁场和电场之间的交互作用。
●可用「Lorentz力」来形容电场和磁场施加在带电粒子上的物理作用力。
●所有物质对其它物质都具有一种组成关系。
这包含：1. 导电率（conductivity）：电流与电场的关系（物质的奥姆定律）：J=σE。
2. 导磁系数：磁通量和磁场的关系：B=μH。
3. 介电常数（dielectric constant）：电荷储存和一个电场的关系：D=εE。
J = 传导电流密度，A/m2σ= 物质的导电率E = 电场强度，V/mD = 电通量密度，coulombs/ m2ε= 真空电容率（permittivity），8.85 pF/mB = 磁通量密度，Weber/ m2或TeslaH = 磁场，A/mμ= 媒材的导磁系数，H/m依据Gauss定律，Maxwell的第一方程式也称作「分离定理（divergence theorem）」。
它可以用来说明由于电荷的累积，所产生的静电场（electrostatic field）E。
这种现象，最好在两个边界之间做观察：导电的和不导电的。
根据Gauss定律，在边界条件下的行为，会产生导电的围笼（也称作 Faraday cage），充当成一个静电的屏蔽。
在一个被Faraday箱包围的封闭区域，其外部四周的电磁波是无法进入此区域的。
若在Faraday箱内有一个电场存在，则在其边界处，此电场所产生的电荷是集中在边界内侧的。
在边界外侧的电荷会被内部电场排拒在外。
Maxwell的第二方程式表示，在自然界没有磁荷（magnetic charge）存在，只有电荷存在，也就是说没有单一磁极（magnetic monopole）存在。
