集成電路IC的EMC測試標準

2021-01-08 電子發燒友
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集成電路IC的EMC測試標準

JIGONG的微測 發表於 2021-01-04 16:53:30

越來越多的人認識到了集成電路IC對電子工業的重要性，對集成電路的設計和生產的投入也越來越大。集成電路的電磁兼容也同樣重要，電磁兼容EMC的測試，可以分成組部件級，設備級和系統級，每個級別都有相應的EMC測試標準。

早在1965年美國軍方就已對核爆電磁場對電子元器件的影響做出了研究，在隨後的幾十年裡，各種仿真模型，測試方法和統計結果不斷湧現，在集成電路的電磁兼容領域積累了大量的理論基礎和可供分析的實測數據。北美的汽車工程學會（SAE）建議使用TEM小室進行集成電路的輻射發射的測試。1997年，國際電工委員會IEC第47A技術分委會下屬的第9工作組（WG9）對各種已建議的測試方法進行分析，最終出版了針對組部件級的集成電路的EMC測試的相應的EMI測試標準IEC 61967系列和EMS測試標準IEC 62132系列。這兩個系列的測試又進一步分成傳導和輻射兩大類。其中的IEC 61967-2和IEC 62132-2都是採用TEM小室法分別進行輻射電磁場的發射測試和輻射電磁場的抗擾度測試的標準。下面介紹一下根據IEC 62132-2都是採用TEM小室法進行輻射電磁場的抗擾度測試的標準以及相應的測試實現。

IEC 62131-2中定義了採用GTEM小室進行集成電路的抗擾度測試的方法和實現，如圖1所示。

圖1：基於GTEM小室進行IC的EMS測試的標準

IEC 62132-2中定義的測試頻率範圍是150KHz ~1GHz，要求GTEM小室的駐波比VSWR 《1.5。實現測試所需要的設備主要包括射頻信號源，功放，GTEM小室，被測物的監測儀器等，測量的設置如圖2所示。

圖2：測量設置

IEC 62132-2中規定了抗擾度測試所採用的信號，根據不同的測試要求，可採用不帶調製的連續波，也可採用脈衝調製PM或者幅度調製AM的信號。如果採用AM調製，調製信號的幅度與非調製的載波是等幅度的，如圖3所示，這點是不同於IEC 61000-4-3所定義的AM信號的。

圖3：IEC 62132-2所定義的AM信號

為了實現IEC 62131-2所定義的基於GTEM小室的輻射抗擾度測試，可採用如圖4所示的經過特殊設計的，具有IEC 62132-2所定義的IC測試區域的GTEM小室，這個GTEM小室，即可在特殊區域進行符合IEC 62132-2標準的抗擾度測試，也可在GTEM小室的固有測試區域對被測電路板進行頻率達18GHz的輻射抗擾度測試。

圖4：符合IEC 62132-2的GTEM小室

為了實現測試，需要按照標準所規定的測試區域的尺寸和具有的設計考慮設計一個特定尺寸的電路板（100mmX100mm），被測晶片置於電路板的中間位置，周圍和背面放置外圍電路，供電線和各種信號線通過接線插座引出。被測晶片面對GTEM小室的芯板，如圖5所示。

圖5：IEC 62131-2所定義的測試區域

為了搭建整套測試系統，還需要根據所需的場強大小進行計算，從而得出相應的所需頻段的射頻功放的功率，實際測試時，需要通過對功放的前向和反向功率監測來控制實際的輸出功率。圖6所示為採用了內置了射頻信號源，射頻功放和功率計的一體化機的測試頻率範圍 9KHz~1GHz的測試系統，通過PC軟體進行控制。

測試系統的具體配置可根據不同的測試需求（頻率範圍，場強等）進行計算和配置。歡迎溝通！

圖5：符合IEC 62131-2的測試系統示例
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