数百年来，蓝绿色面包霉菌一直被用于治疗感染。然后在1932年，亚历山大·弗莱明认识到抗生素的作用，并将这种药物命名为青霉素。他并不是第一个发现青霉素治疗价值的人，但他开创了一系列事件，导致青霉素在20世纪40年代商业化和大规模生产。“纯化面包霉菌”确实拯救了数百万人的生命。(1）

人类有多少次想把一种药拿来治疗另一种疾病?比我们可能意识到的更频繁。虽然盘尼西林一直是人类的灵丹妙药，但它对r o易感性(RS)不起作用。对于这个问题，我们必须求助于物理定律，它确实告诉我们如何控制对电磁干扰的敏感性。

理解RS问题的本质

根据Sayre的说法，(2)易感性是“一个电子设备受到另一个设备电磁场的不利影响的容易程度”。一般来说，电磁场是一个零信号。电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)是相互关联的，并且经常互换使用。

“数字集成电路不受射频干扰，那为什么不能呢?”一位新的数字工程师问道。数字ic受到RFI的影响，但不那么明显。事实上，数字化是有门槛的。(3)一旦数字信号电平高于或低于两个阈值，大多数情况下可以忽略低电平RFI。然而，这并不总是正确的，因为边缘抖动是由过渡上的干扰引起的。大多数数字设备在系统级受到保护。因此，将数字逻辑门的成本增加一倍或三倍以增加RFI保护是不经济的，特别是在大多数客户不需要它的情况下。

RS是主要用于集成电路(ic)的系统规范，有少数例外。在大多数系统中，大多数这些电路都是通过外壳(屏蔽)电源去耦网络、电力线滤波器和隔离电路与外部世界隔离的。这个规范有两个例外:直接连接到天线的设备，以及连接到系统输入和输出端口的其他设备。Ed Hare(4)从业余或爱好者(HAM)的角度讨论了消费者设备、有线电视、电视机、录像机、电话和其他音频系统的干扰问题。他的书的第17章简化了美国RFI法规和标准，附录C转载了FCC的家庭娱乐设备干扰手册。

的干扰家庭娱乐设备手册在FCC网站上已经没有了。然而，它在美国R o接力联盟的网站上。他们的照片显示受NTSC电视干扰。目前美国的高清或数字信号(ATSC)由于经过数字处理和纠错，在一定程度上可以忽略干扰的“悬崖效应”。具体来说，信号水平的轻微下降或干扰的增加会导致信号的完全丢失，因为误差校正被淹没了(悬崖效应)。当你站在悬崖边缘时，画面可以被分割成块状或条状，动作可以定格。音频也会渐入渐出。

增加费用和复杂性来获得内部系统部件的RS保护并不符合成本效益。这就引出了另一个问题。为什么ic防静电放电(ESD)?

保护与外界的联系

ESD需要两种不同的保护级别:IC内部的ESD在处理和组装过程中保护IC;系统级ESD位于输入/输出(IO)端口，更加健壮，并且需要不适合集成电路内部的分立器件。

与外部世界的系统连接是RS最重要的地方。典型的例子是交流电源进入系统盒或信号进入电视天线、卫星天线或以太网电缆等设备。下一个问题是音频、视频和网络连接等电缆的出口。

电源接驳(传导辐射)

在交流电力线入口点是一个低通滤波器块。这可以保护系统免受来自外部来源的任何RFI的影响。由于滤波器是互反的，它还可以防止来自系统和开关电源的信号传播到交流电源线上。该滤波器是无源的，由共模扼流圈(电感)和电容器组成。一个典型的Corcom 电源滤波器的原理图如图1所示。

图1所示、共模扼流圈电力线滤波器

输入和输出射频干扰保护(传导排放)

Corcom还生产其他直流电压滤波器模块，RJ-11插孔(电话)和RJ-45插孔(以太网)。这些模块防止RFI侵入系统机箱，并衰减系统中产生的任何杂散信号。入口和出口点通常由无源元件制成的低通滤波器保护。一个例外是由带通滤波器保护的r / o和TV / o频率信号。实际上，低于或高于所需频率的信号都被阻塞。

电磁干扰和辐射(RFI)

R信号通过系统容器的侧面进出。塑料盒很常见，因为它们便宜，可以做成引人注目的形状，并且可以防止触电危险。然而，EMI和RFI直接通过塑料传播。因此，必须在盒内提供金属屏蔽(6)或导电涂层的额外屏蔽。导电涂层和轻质金属板提供静电保护，而磁屏蔽需要较重的磁性材料。(7)在这种情况下，印刷电路板(PCB)的设计和接地至关重要，(8)直流电源和去耦也是如此。（9）

半导体和集成电路中的RS

最简单的半导体是二极管，一个小的单向开关。图2显示了一个水晶ro，这是20世纪30年代非常常见的一种设计。(10)上为天线，下为接地;没有提供调谐来选择站之间。在那些日子里，周围没有多少车站，离得最近、声音最大的车站压倒了其他车站。二极管整流射频，将其转换成音频能量，高阻抗耳机发出声音。

图2、晶体电路原理图

二极管对r o信号敏感吗?是的，确实如此，这就是我在这里提到它的全部意义。图3是现代集成电路中最常见的电路。该电路通过在ESD结构中使用二极管来管理ESD。与晶体的情况一样，ESD二极管也可以解调r o信号。因此，有必要采取措施保护ESD二极管免受电流信号的干扰。

图3、这是一个带有ESD保护的现代r0电路的原理图

如果将RF信号应用于信号引脚或V(CC)电源引脚，会发生什么?电路的功能恢复到一个晶体r 0。现在显而易见的问题是:普通IC ESD二极管对r 0信号敏感吗?绝对的。如图3所示，V(CC)线有一个连接到地的电容器。这提供了一个通过电容的路径，以便将r / o信号分流到地。例如，美国的调幅广播电台都在1MHz左右的频段。如果图3 (B)中的电容为0.1µF，则会降低AM / o信号，因为电容在该频率下阻抗较低。(11)

实际上，电路中的任何非线性都会对杂散信号进行整流。线性度好的放大器比线性度差的放大器的整流要少。即使是一个很好的放大器，过长时间也会引起明显的失真和非线性。

怎么样的3端电压调节器，如ldo(低差)和电压参考?它们包括一个内部基准电压(通常是带隙二极管或齐纳二极管)、一个放大器和一个通管。放大器使用反馈来比较参考电压和输出电压，并提供一个错误信号来校正输出。需要的输出是稳定的直流电压。当输入电压发生变化和输出负载发生变化时，稳压器需要工作，因此需要一定的校正速度或带宽。但是，必须限制修正速度，以确保平稳控制和稳定。因此，典型的带宽是200kHz到1MHz，最大值。现在有人会问，当800MHz左右的高频r / o信号应用到任何终端(输入、输出或地)时会发生什么?r0信号不会被反馈回路衰减或校正。因此，r0信号通过调节器传播。值得庆幸的是，调节器需要电源去耦以去除此类信号。电容器只在其自谐振点以下工作。(6,12)这就是为什么人们可能会在必须拒绝RFI的设备上看到四个去耦电容器的原因。（13)

有关接地、电源去耦和电路板布局的其他信息请参见参考文献11至15。

总结

大多数常见的集成电路没有进行r - o敏感性测试。这是因为在99.9%的应用中，系统已经受到RFI和EMI的保护，既不被侵入系统，也不被从系统中释放出来。R o ic是个例外。由于它们需要射频来工作，这些电路必须结合内部和外部带通滤波，以便只允许所需的频率进出系统。

参考电路

1. 亚历山大·弗莱明，时代杂志，www.time.com/time/magazine/article/0,9171,990612,00.html。

2. Sayre, Cotter, Complete Wireless Design, McGraw-Hill, IBSN 978-0-07-154452-8，第653页。

3. 申请说明4345，“良好接地，数字Is。”

4. 编辑，《ARRL RFI图书》，美国R o中继联盟，ISBN 0-87259-683-4。

5. 参见美国R o接力赛联盟网站www.arrl.org/files/file/Technology/FCC%20RFI%20Information/tvibook.pdf。

6. Burgoon, John R.， Jr.，电气屏蔽设计基础，绝缘/电路，1970年8月，(Lake Publishing)。

7. 奥特，亨利W.，电磁兼容性工程，ISBN 978-0-470-18930-6，第七章屏蔽。

8. Sayer，同上，第13章，“EMI控制与印刷电路板布局”;Hare，同上，第16章，"射频和瞬态免疫";Joffe, Elya B.和Lock, Kai-Sang，接地的理由，ISBN978-0471-66008-8，第9章，“印刷电路板的接地”。

9. 奥特，同上，第11章，“数字电路电源分配”。

10. 关于早期的历史有各种各样的记载。看到;;www.charlesherrold.org/。

11. 应用说明4992，“减少人为错误的机会:第1部分，电源和接地。”电子系统的错误是典型的，而不是数字的。

12. 应用说明4993，“减少人为错误的机会:第2部分，接口的超级放大器和滤波器”接口是一个需要培训的专家课题。本应用笔记提供了一些关于放大器和滤波器的基本提示和概念。

13. 奥特，同上，第11.4章电容器尺寸的讨论。

14. 应用说明4605，“避免将系统运行置于危险境地的设计误解。”三个案例研究说明了一些简单的分析和对物理定律的正确理解如何帮助设计师。

15. 申请笔记4991，“哎呀……实用的ESD防护vs.鲁莽的安慰剂，建议保护电子系统的实用方法。