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第1章　集成电路电磁兼容的基本概念1

1．集成电路的电磁兼容1

1.1　芯片内的EMC1

1.2　外部耦合的EMC4

2．集成电路的电磁兼容测量基础7

2.1　骚扰测量7

2.2　抗扰度试验9

3．IC的EMC模型10

4．总结10

5．参考文献10

第2章　历史与现状12

1．早期的研究工作12

2．1990—1995年间ICS在集成电路EMC方面的研究14

3．集成电路的敏感度（从1995年开始）16

4．集成电路的寄生发射18

5．集成电路EMC的标准化22

5.1　测量方法22

5.2　器件的EMC模型23

5.3　趋于融合25

6．特别事件和出版物25

7．IC的发展历程25

8．封装蓝图29

9．EMC问题31

10．总结33

11．参考文献33

12．参考标准36

第3章　基础和理论——EMC现象的数学背景38

1．基本电磁场理论38

1.1 电磁辐射的物理概念38

1.2　电偶极子的计算公式39

1.3　磁场环的辐射39

1.4　辐射功率40

1.5　讨论41

2．傅里叶分析41

3．传输线44

3.1　传输线模型45

3.2　电报方程45

3.3　信号在无损耗线路上的传播46

3.4　负载条件47

3.5　集成电路中的传输线47

3.6　史密斯图48

4．RLC表达式48

4.1　介绍48

4.2　分布式模型和集总模型50

4.3　集总模型的限制50

4.4　趋肤效应52

4.5　互连线56

5．S参数61

5.1 S参数的影响62

5.2 S参数的定义62

5.3 S11,S12,S21和S22的测量63

5.4 S矩阵的特性64

5.5 S参数的测量65

6．总结66

7．参考文献66

第4章　测量方法——集成电路的发射和敏感度67

1．简介67

2．TEM/GTEM小室方法68

2.1　简述68

2.2 TEM小室内IC发射测量的配置70

2.3　使用TEM小室测量微处理器的辐射71

2.4 GTEM:TEM小室的高频变体72

2.5 同小室测量结果的相关性74

3．近场扫描方法74

3.1　扫描仪和定位系统75

3.2　近场扫描使用的探头76

3.3　集成电路发射78

3.4　讨论79

4．1Ω/150Ω传导法79

5．工作台法拉第笼法80

5.1 WBFC方法的适用范围81

5.2　工作台法拉第笼法的基本观念81

5.3　功率匹配83

5.4　耦合去耦网络84

5.5　测量84

5.6　讨论85

6．大电流注入法（BCI）85

6.1 RF输入系统的校准86

6.2　测试配置87

6.3　干扰88

6.4 BCI测试算法88

6.5 合格判据检测89

6.6 PCB和其他硬件设置90

6.7 BCI测试结果90

7．直接功率注入法（DPI）91

7.1 DPI测试算法92

7.2 DPI测试结果93

8．集成电路的瞬态抗扰度93

8.1 动机93

8.2　耦合路径94

8.3　瞬态抗扰度环境94

8.4　集成电路的测试方法95

8.5　新兴的IC测试方法98

8.6　讨论104

9．电波暗室内的发射和抗扰度测试105

9.1 IC的远场发射105

9.2　测量IC的远场电场106

9.3　电波暗室内的发射测量106

9.4 IC辐射的抗扰度测试107

9.5　电波暗室内的抗扰度测试107

9.6　混响室内的发射和抗扰度测试109

9.7　讨论110

10．片上测量111

10.1 片上示波器111

11．集成电路的EMC测试计划113

11.1　标准发射电平113

11.2　抗扰度电平115

12．讨论和总结116

13．参考文献117

第5章　EMC建模——集成电路中骚扰发射和抗扰度现象的建模概览119

1．静电放电模型119

1.1　简介119

1.2 ESD测试模型120

1.3　人体模型（HBM）120

1.4　机器模型（MM）122

1.5　带电器件模型（CDM）123

1.6　传输线脉冲模（TLP）125

2．内部电流整流126

2.1　起因126

2.2　寄生发射的基本原理127

3．印制电路板模型129

3.1 PCB概述129

3.2 PCB的标准形状和特征129

4．封装135

4.1　标准IC封装技术135

4.2　等效封装电路的计算135

4.3　例1：中等功率IC封装137

4.4　例2：Cesame芯片封装138

5．发射模型138

5.1　简介138

5.2 ICEM模型139

5.3 IBIS模型150

5.4 IMIC模型——集成电路的I/O界面模型156

5.5 LECCS模型：线性等效电路和电流源模型162

6．输入／输出模型166

6.1　简介166

6.2 I/O的模块描述166

6.3　缓冲器模型166

6.4 I/O模块模型168

6.5 LECCS-I/O模型168

7．抗扰模型170

7.1　简介170

7.2　仿真模型元素的介绍170

7.3　仿真的设置172

7.4　失败判据的定义172

7.5　仿真与测量结果的比较175

7.6　抗扰LECCS模型177

7.7　内部抗扰分析177

8．串音效应180

8.1　数学模型180

8.2　串音引起功率消耗的增加：仿真分析181

8.3　实验测量步骤183

9．辐射发射的模拟185

9.1 TEM小室测量方法的模拟185

9.2　近场扫描186

10．总结189

11．附件189

12．参考文献192

13．参考标准195

第6章　案例研究——EMC测试芯片、低发射的微控制器198

1．用于表征传导和辐射发射特性的意法半导体公司的测试芯片198

1.1　概述198

1.2　基于ICEM的模型199

1.3　测量200

1.4　测量和仿真间的比较202

1.5　结论203

2．飞利浦测试芯片：SI和EMC测量疑问的多参数分析203

2.1 目标203

2.2　测试芯片介绍203

2.3　统计法204

2.4　可测量的参数205

2.5　参数范围的编码和译码205

2.6　彻底分析207

2.7　结论207

3．用于内部转换电流分析的英飞凌测试芯片208

3.1 目标208

3.2　介绍208

3.3　发射模型的结构208

3.4 TASC组成模块210

3.5　TASC电流传感器211

3.6 TASC测试装置212

3.7 TASC模块的仿真213

3.8　时域和频域的测量214

3.9　结论215

4．飞思卡尔微控制器的传导发射特性216

4.1　概述216

4.2　微控制器建议模型216

4.3　传导测量和仿真217

4.4 结论219

5．爱特梅尔（ATMEL）微控制器的传导发射特性219

5.1　概述219

5.2 ICEM模型220

5.3　仿真221

5.4 结论224

6．集成反相器对高频干扰的敏感度224

6.1　概述224

6.2　被测设备224

6.3　模型描述225

6.4 干扰测试平台228

6.5　测量230

6.6 结论232

7．飞思卡尔微控制器的敏感度232

7.1 概述232

7.2　设计约束条件233

7.3　执行微控制器抗扰度测量的设置234

7.4 结论238

8．飞利浦抗扰度实例研究238

8.1 概述238

8.2　低频研究238

8.3　模拟电路关于RF信号的非线性性能241

8.4　仿真和测量的结果242

8.5 结论242

9．电子控制单元设计流程的LECCS模型的应用243

9.1 概述243

9.2 LSI外围电路级的分析243

9.3 产品板级的分析245

9.4　产品板级的抗扰度分析247

9.5 结论248

10．总结248

11．参考文献249

12．参考标准250

第7章　准则——用于改进EMC的规程251

1．低发射准则251

1.1 内核供电噪声准则251

1.2　片上电容准则256

1.3 布局257

1.4　输入／输出缓冲器259

1.5　衬底噪声260

2．改进抗扰性准则261

2.1　概述261

2.2　片上去耦261

2.3　防御性软件262

2.4　防御性软件举例266

2.5 通过设计改进抗扰性269

3．总结271

4．参考文献271

附录A　有用的相关表格273

附录B　术语集——用于集成电路电磁兼容领域的缩写277