手机中音频系统抗ESD和EMI干扰设计

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手机音频系统中ESD及EMI的起因及结果。接着研讨了ESD干扰抑制器和EMI滤波器的使用，以避免这些威胁。最后，比较了当前三种解决方案。
现代材料和技术引起静电放电(ESD)和电磁干扰(EMI)，并成为经常存在的危险。我们的穿着和我们接触的物品会引起静电放电。数字技术已有电磁干扰。静电放电会破坏手机里的电子部件。手机容易替换，但对用户的伤害很大。手机电路设计者必须确保采取必要的措施，以消除ESD的破坏。
在音频电路中如有电磁干扰(EMI)，会出现嘶嘶、噼啪、嗡嗡等声音，声音质量很差。手机用户无法忍受这样的干扰。因此，必须设法过滤音频电路的电磁干扰。
静电放电——起因、结果和抑制
起因
差不多每个人都经历过静电流的影响。当我们还是史前石器时代的穴居人时，我们已在闪电中见到过它。当然，它今天仍是重大的威胁，各处都有。用塑料梳子梳头，可看到静电荷的产生。将你的手臂靠近电视机的屏幕，你会看到你手臂上的汗毛竖起来。这也是静电效应。
当你打开车门，从你的车中走出，你也许会感受到一阵电击，它来自静电释放。随着家里和工作地点拥有越来越多的电器设备，静电已是一种持续的危险。制造或维修电气设备的人们要保护自己和工作用的设备，他们将自己与设备连接，用以避免电器设备静电放电造成的伤害。
结论
我们能看到闪电打击建筑物和树，它具有破坏力。如果电子电路的ESD保护不是最优，即使是很少的放电，也会破坏灵敏的电子电路，这是人们已探测到的。手机具有一定的ESD保护。音频电路的外部连接是ESD最常见的来源。简单地插入耳机及扩音器，这也许意味着手机将受ESD的影响。
如图1所示，电子部件受ESD影响时，会发生什么?会产生一个细微的孔，氧化物将侵扰部件。

图1 受ESD影响，氧化物冲进一个小孔
抑制
与所有的商品相同，手机必须根据IEC61000-4-2条例鉴定其ESD。条例规定：手机可抵抗15 kV空气放电(通过330Ω／150 pF)，即大约不小于1毫微秒穿过45 A电流。在这种情况下，手机应能继续工作，没有被破坏。上述是一个高能量脉冲与ESD人体模型实验的比较情况。为了保护主芯片，在每一潜在的ESD入口点都必须添加额外的ESD保护。一般来说，抑制ESD的设备生成可控输出，称作箝位电压。
图2所示的是一次ESD事件中，ESD保护设备的输出(箝位电压)。

电磁干扰EMI——起因、结果及滤波器