桂电电气工程专业课电磁兼容复习题

2011年2选择题1、媒体常提及以下令人头疼的环境污染公害有水质、空气、噪音和电磁污染等，属于电磁兼容涉及内容的是_______2、1881年英国科学家希维赛德发表了《_____论干扰______》一文，从此拉开了电磁干扰问题的序幕。3、电磁兼容的英文名称或简称是____EMC_____4、我国2000年正式启动中国电磁兼容认证制度，被包含在其后发布推行的3C认证内容中（3C标志）子产品需要通过3C认证，3C认证是_______________5、理想的电磁屏蔽材料应该有良好的导电性和导磁性，因此，下述材料（铜、钢、铝、硅钢等）作为屏蔽材料时，其电磁屏蔽效能最好的是___________6、EMI（Electromagneticinterface电磁干扰）滤波器在安装时，正确的是_______【可靠地接机壳】7、常用EMI滤波原件是电容（C）电感（L）具有独特的材料和结构，其主要目的_______【减少寄生】8、共模扼流圈常常被附加做电源输入线，其主要作用是________【抑制共模干扰】9、通常EMI滤波器可以分为低通、高通、带通和带阻滤波器四类。但由于干扰信号频谱通常远高于有用信号频谱，所以，____低通____滤波器最为常用。10、为保持电磁屏蔽的完整性，需在屏蔽体开显示窗口的地方，必须进行特殊处理，下面处理“不当”的是_________11、有人说：接地对电子系统的重要性无论如何强调都不过分。下述关于“接地”的说法正确的是_________12、当双面PCB板布线时，为减少线间的信号寄生耦合，两面的导线应尽量避免________【相互垂直、平行、斜交、弯曲走线】13、在PCB布线中，尽量___减少____信号线去地线（最短）围成的面积，是增强电路一直噪声能力的“武林秘笈”之一。接地或电源的图形尽可能要与数据流动的方向平行，就是这个秘笈具体的体现。【减少、增加、任意选、保护适中】14、在常用高性能4层PCB板中，有：电源层（VCC）、地线层（GND）、信号层1（SGN1）和信号层2（SGN2）共有4个布线层，VCC和GND层均可视为屏蔽层，并形成天然的去耦电容。从屏蔽功能需要和期间安装维护方便性考虑，一般把VCC和GND安排在____34___【12、23、34、14】15、PCB板中高频器件VCC管脚和地线之间一般需放置“去耦”电容，其作用是_______,在减少跨版浪涌电流方面特别有用。【去除干扰、提供局部电源】16、为防止高噪音发射体（时钟、I/O读写、高速互联等）把高频噪音发射出去形成干扰，一般在PCB层叠设计中，把高噪音发射体__隔离区域__【随意放置、隔离区域、PCB板中间、PCB边缘】17、强磁场采用多层屏蔽技术的作用是___防止磁饱和___18、静电放电需要满足三个要素，“不”属于静电放电三要素的是_________【三要素：积累一定电荷、放电途径、静电敏感器件】19、电容作为滤波元件或去耦、旁路元件时，必须考虑三个基本参数，“不”属于考虑的参数是__ESR、ESL、C__【ESR、ESL、C、介质常数】20、高速数字电路，一般每个器件福建均需配置一个去耦电容，去耦电容的作用是________【去除干扰、提供充足动态电流电压的局部电源】填空题1、电磁兼容(EMC)是一门工程学学科，设计印制电路板并不需要严谨的数学分析，只要掌握基本EMC理论并能把复杂概念转换成简单的类推，就能了解如何避免发生_____电磁兼容_____问题。2、电磁干扰三要素是干扰源、干扰传播途径和__敏感器件__3、CMOS集成芯片很容易受严重的__静电__影响，而使其可靠性等级降低，所以，含CMOS芯片的电路板的储存、焊接和操作，要有适当的防护措施。4、最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的__浪涌电流__引起。5、传播干扰能量的途径是耦合，干扰源是通过直接耦合、漏电耦合、公共阻抗耦合、___电磁___耦合、辐射耦合等5中耦合的方式将干扰施加于敏感设备的。6、电气设备最主要的危害是___静电危害___、浪涌和高频脉冲群、满足EMC条件的电子产品必须通过这些方面的检测。7、按传导模式划分，噪声可分为差模噪音和__共__模噪音，不平衡的电路结构可能把后者转化为前者，从而使得系统的干扰加剧。8、常用的隔离技术有隔离变压器、___________9、PCB板的布线通常需遵守3W原则，一般表述为：走线间距间隔（走线中心间的距离）必须是单走线的____3____倍。10、通常模拟电路工作于低频状态，对于这样的敏感电路，单点接地是最好的接地方式；但对于高速数字电路或高频模拟电路，高频电流是由接地噪声电压和数字电路布线区域的降压产生，宜优先选用___多点____接地。11、电气设备的安全接地是为了使设备与大地之间有一条低阻抗电流通路，以保证人身安全，显然，接地电阻越__小__越好。12、需要指出，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否无关，与屏蔽材料关系很大，但在要能够有效地屏蔽静电场，却必须将屏蔽体____接地______，否则无效。13、能提高最好的屏蔽效能的材料必须拥有良好的导电性和___导磁性__性，但很遗憾，能同时满足此两特性的材料很难，通常是矛盾，所以，完善的屏蔽要采用多层高导电和高导磁材料组成。14、印制导线的拐弯应成___钝角、圆角___角，因为直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。15、在PCB布线中，合理布置“地线”很重要，通常数字地和模拟地需要____分开布线___布线(且尽量避免重叠以防止耦合)，然后再接于电源地，以免造成数字地的地线干扰信号串入模拟地。分析题1、图中为实现电子系统EMC，电源部分安装了电源滤波器，请问这种安装方法正确吗？为什么？请根据EMC原理阐明其理由，并说明改正方法（如果有错）。图1图2解：（对于图1）（1）这种安装方法是错误的。（2）因为滤波器在屏蔽体内的引线太长。（3）一方面，屏蔽体内电路的高频干扰信号，可能通过空间辐射途径耦合到滤波器引线上，从而把干扰引出并影响其它电气设备；另一方面，外部干扰也可能通过滤波器引线上的空间辐射耦合到本电气设备中并影响其运行，使滤波效果大打折扣。（4）滤波器尽力靠近引线入口安装，力图使其引线尽可能短（最好适当屏蔽引线），并使滤波器与接地的屏蔽体保持良好接触。（对于图2）（1）这种安装方法是错误的。（2）（3）（4）使本电气系统的内部线路远离滤波器的外引线（最好适当屏蔽引线）。例如，把滤波器与PCB板之间的电气部分靠屏蔽体底板安装，保持引线长度适当并远离滤波器的外引线；同时滤波器与接地的屏蔽体保持良好接触。计算题有用信号的频率为10~50MHz，干扰的频率为100MHz，需要将干扰的频率抑制20dB，采用多级RC滤波器，则滤波器的阶数至少为多少？若有用信号的频率为10MHz以下，干扰频率为100MHz，需要将干扰抑制60dB，采用多级RC滤波器，则滤波器的阶数至少为多少？解：本题的干扰信号为高频，故采用RC低通滤波器即可。而RC滤波器一级为一阶。标准RC滤波器的每级滤波对干扰的抑制为20dB/10倍频程。（1）如图a。A点：100MHz的干扰抑制20dB，设10倍频程B点的抑制率为xdB。容易求得：501002050500x解得：)(180dBx所以RC滤波器的级数为：920xn（2）如图b。A点10MHz，已知其10倍频程B点的干扰抑制率为60dB。由于RC滤波器20dB/10频程，故容易求得所需RC滤波器的级数为：33060n图a图b论述题英国《经济学家》杂志网站最近认为，电磁武器已然“登场”，将主导21世纪的战争，而子弹和炸弹已经是上个世纪的事情，电磁武器就是发射“高能电磁波”。简述“法拉第笼”如何实现电磁屏蔽。答：（1）静电屏蔽：接地屏蔽壳体罩住A（或B），则A、B相互不受静电影响（说明之）。（2）电磁屏蔽：在外界交变磁场的作用下，屏蔽壳体内产生感应电流，而这感应电流在屏蔽空间又产生了与外界电磁场方向相反的电路的影响，产生了屏蔽效果。或：由于金属的静电等势性，可以有效的屏蔽外电场的干扰。法拉第笼无论被加上多高的电压内部也不存在电场。而且由于金属的导电性，即使笼子通过很大的电流，内部的物体通过的电流也微乎其微。在面对电磁波时，可以有效的阻止电磁波的进入。