电子锁中集成电路连续波电磁抗扰试验技术研究
发布时间：2021-02-01 04:31
作为现代科技发展的核心,集成电路具备成本低、体积小、运行速度快等诸多优点,已在众多领域得到应用。随着集成度和运算速度的日益提高,集成电路也更容易受到电磁干扰。集成电路受到电磁干扰后,会造成其内部逻辑混乱,使之发出错误信号或指令,从而导致电子产品的工作稳定性下降,甚至造成集成电路芯片不可恢复的烧毁,使电子产品无法正常工作,严重时还会影响工作人员的人身安全。因此,集成电路的电磁干扰问题得到了工业和学术界的广泛关注。本文以智能电子锁电磁干扰为切入点,基于电子锁电磁失效的内部机理,研究集成电路的电磁干扰问题。首先,通过采集电子锁干扰器的干扰波形数据并对数据进行拟合分析得出干扰波形曲线,并根据干扰波形设置电磁干扰源对电子锁干扰线圈进行电磁干扰仿真建模,初步分析其电磁干扰环境以便指导实际试验。其次,利用横向电磁场（Transverse Electric and Magnetic Field,TEM）小室构建干扰电磁环境,并搭建集成电路外围电路以组成测试系统,得出集成电路芯片的电磁干扰影响因素。考虑试验安全及严谨性,为搭建干扰电磁环境先后测试分析了两款普遍应用于电子设备中的集成电路芯片,并进行辐射抗...
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１电子锁整机干扰试验（ａ）和探头监测场强值（ｂ）??
第一章绪论??图１－２电子锁物理拆解干扰??１．２电磁兼容基础理论??电磁兼容涉及电磁能量的发射、传输和接收，其分别对应电磁干扰的三要素：电磁??骚扰源、千扰耦合路径和敏感设备［１１］。如图１－３所示，骚扰源为产生电磁辐射产生的源??头，耦合路径可以分为直接耦合（也称传导耦合）和间接耦合（也称空间耦合），将辐射??的电磁能量传递到接收设备（也称敏感设备）接收，导致接收设备出现应激动作，干扰??便由此产生。??（ＳＩ５）?—合路径一？接收设备??图丨－３电磁干扰产生三要素??在骚扰源与敏感接收设备之间的耦合路径中，直接耦合是干扰作用的最便捷方式，??一般通过骚扰源与接收设备之间的直接或间接电气属性连接传播。这种干扰耦合方式，??干扰速度较快、作用明显，是电路设计中首要考虑问题之一。直接耦合根据其干扰作用??性质可分为以下三种：干扰通过电路中阻性电路流过的电流作用到接收设备，即电路性??耦合；干扰经电路中流过的电流会产生空间电场传输，在电路中表现形式通常是等效对??地形成的电容作为干扰路径传输，即容性耦合；干扰通过电路中的感性器件或者电路电??流形成的空间磁场传播，即感性耦合。由安培定则和法拉第电磁感应定律可知，这三种??耦合方式一般同时存在且彼此联系。干扰通过两电路间公共阻抗上的电流传播，是最常??见的耦合方式。两电路之间连接的公共阻抗即电阻与电抗的总和，数学上可定义为：??Ｚ?＝?Ｒ?＋?ｊＸ?（１－１）??３??
厦门理工学院硕士学位论文??当Ｘ＞０时，阻抗为感性电抗；??当ｘ＝ｏ时，阻抗为纯电阻；??当Ｘ＜０时，阻抗为容性阻抗。??所谓共阻抗耦合就是当两个电路共用公共阻抗（其可以为公共电源内阻、公共地阻??抗或电源与电路间连接的公共导线）时，一个电路在该公共阻抗上的电压会影响到另一??个电路。图１－４展示了两个电路公用同一段地线，其地线电流通过公共地线产生耦合。??电路１的地电位被电路２中通过公共地线阻抗的骚扰电流所调制。因此，电路１就会感??应到由电路２中经由公共地线阻抗耦合过来的骚扰信号。由导线的影响参数（导线电阻??率、长度、横截面积）可知，降低其公共阻抗耦合的方法是将地线阻抗尽量减校可通??过采用短线路、粗导线的方式实现。??电路１?Ｖ??——??电路２?Ｕ２?Ｒｌ??公共地线阻抗Ｚ???－ＣＺ１?ｉ??图１－４共阻抗耦合电路模型??电容性干扰是基于电场原理产生，故又称电场耦合。当两个电路之间电流压降产生??的电场相互作用时，会产生寄生电容，进而引发干扰。电容性干扰的干扰量为变化的电??场，为减小两电路间的寄生耦合电容，可采取的方法有：导体合理取向、屏蔽导体、分??隔导体以及增加两线路间距等。??〇ｕｉ?［?ＱｕＡｎ?ｎ＾＾ｎｉ?＾??ｎ?ｒｇ２?Ｉ???Ｉ?丄??Ｉ?（ａ）电容耦合模型?（ｂ）电容耦合等效电路??图１－５电容耦合模型（ａ）及其等效电路图（ｂ）??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]现代信息化技术在电子锁中的应用[J]. 盛骁骏,石炜,单大坤. 价值工程. 2018(23)
[2]智能门锁与信息安全[J]. 安涛. 中国安全防范认证. 2018(01)
[3]智能家居浪潮下智能门锁行业的兴起与发展[J]. 严顺晴. 中国安全防范认证. 2018(01)
[4]IEC 62132抗扰度测试方法研究[J]. 黄晓霈. 安全与电磁兼容. 2016(04)
[5]基于AS602的智能指纹锁系统设计与实现[J]. 杨争辉,李多,叶桦. 电子器件. 2016(02)
[6]基于FPGA的可靠性电子密码锁设计[J]. 李珍,王国宇,崔丽娟. 现代电子技术. 2013(07)
[7]高集成度芯片需求激增 多核成趋势[J]. 鲁义轩. 通信世界. 2011(34)
[8]高功率微波对杂质半导体材料的透射计算[J]. 郭杰荣,余稳. 湘潭大学自然科学学报. 2002(02)
硕士论文
[1]一款除颤监护仪中的电磁兼容设计及验证[D]. 陈华海.深圳大学 2017
[2]EFT干扰下的微处理器敏感度研究[D]. 李创伟.国防科学技术大学 2015
[3]集成电路电磁敏感度（EMS）评测系统设计及其应用研究[D]. 孟德.苏州大学 2014
[4]微处理器电快速瞬变脉冲群测试方法与防护技术研究[D]. 苏建伟.湘潭大学 2014
[5]集成电路片上ESD防护器件的设计与分析[D]. 朱旭强.电子科技大学 2011
[6]家用治疗仪的开发及其电磁兼容性研究[D]. 梁伟中.广东工业大学 2007
[7]辐射抗干扰度测试平台的软件开发和应用[D]. 郑悠.武汉理工大学 2007
[8]车载DVD硬件电路电磁兼容的研究与设计[D]. 侍寿永.江苏大学 2005
[9]典型家用电器电磁兼容共性技术问题研究[D]. 梁淑芬.河北工业大学 2002
本文编号：3012180
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１电子锁整机干扰试验（ａ）和探头监测场强值（ｂ）??
第一章绪论??图１－２电子锁物理拆解干扰??１．２电磁兼容基础理论??电磁兼容涉及电磁能量的发射、传输和接收，其分别对应电磁干扰的三要素：电磁??骚扰源、千扰耦合路径和敏感设备［１１］。如图１－３所示，骚扰源为产生电磁辐射产生的源??头，耦合路径可以分为直接耦合（也称传导耦合）和间接耦合（也称空间耦合），将辐射??的电磁能量传递到接收设备（也称敏感设备）接收，导致接收设备出现应激动作，干扰??便由此产生。??（ＳＩ５）?—合路径一？接收设备??图丨－３电磁干扰产生三要素??在骚扰源与敏感接收设备之间的耦合路径中，直接耦合是干扰作用的最便捷方式，??一般通过骚扰源与接收设备之间的直接或间接电气属性连接传播。这种干扰耦合方式，??干扰速度较快、作用明显，是电路设计中首要考虑问题之一。直接耦合根据其干扰作用??性质可分为以下三种：干扰通过电路中阻性电路流过的电流作用到接收设备，即电路性??耦合；干扰经电路中流过的电流会产生空间电场传输，在电路中表现形式通常是等效对??地形成的电容作为干扰路径传输，即容性耦合；干扰通过电路中的感性器件或者电路电??流形成的空间磁场传播，即感性耦合。由安培定则和法拉第电磁感应定律可知，这三种??耦合方式一般同时存在且彼此联系。干扰通过两电路间公共阻抗上的电流传播，是最常??见的耦合方式。两电路之间连接的公共阻抗即电阻与电抗的总和，数学上可定义为：??Ｚ?＝?Ｒ?＋?ｊＸ?（１－１）??３??
厦门理工学院硕士学位论文??当Ｘ＞０时，阻抗为感性电抗；??当ｘ＝ｏ时，阻抗为纯电阻；??当Ｘ＜０时，阻抗为容性阻抗。??所谓共阻抗耦合就是当两个电路共用公共阻抗（其可以为公共电源内阻、公共地阻??抗或电源与电路间连接的公共导线）时，一个电路在该公共阻抗上的电压会影响到另一??个电路。图１－４展示了两个电路公用同一段地线，其地线电流通过公共地线产生耦合。??电路１的地电位被电路２中通过公共地线阻抗的骚扰电流所调制。因此，电路１就会感??应到由电路２中经由公共地线阻抗耦合过来的骚扰信号。由导线的影响参数（导线电阻??率、长度、横截面积）可知，降低其公共阻抗耦合的方法是将地线阻抗尽量减校可通??过采用短线路、粗导线的方式实现。??电路１?Ｖ??——??电路２?Ｕ２?Ｒｌ??公共地线阻抗Ｚ???－ＣＺ１?ｉ??图１－４共阻抗耦合电路模型??电容性干扰是基于电场原理产生，故又称电场耦合。当两个电路之间电流压降产生??的电场相互作用时，会产生寄生电容，进而引发干扰。电容性干扰的干扰量为变化的电??场，为减小两电路间的寄生耦合电容，可采取的方法有：导体合理取向、屏蔽导体、分??隔导体以及增加两线路间距等。??〇ｕｉ?［?ＱｕＡｎ?ｎ＾＾ｎｉ?＾??ｎ?ｒｇ２?Ｉ???Ｉ?丄??Ｉ?（ａ）电容耦合模型?（ｂ）电容耦合等效电路??图１－５电容耦合模型（ａ）及其等效电路图（ｂ）??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]现代信息化技术在电子锁中的应用[J]. 盛骁骏,石炜,单大坤. 价值工程. 2018(23)
[2]智能门锁与信息安全[J]. 安涛. 中国安全防范认证. 2018(01)
[3]智能家居浪潮下智能门锁行业的兴起与发展[J]. 严顺晴. 中国安全防范认证. 2018(01)
[4]IEC 62132抗扰度测试方法研究[J]. 黄晓霈. 安全与电磁兼容. 2016(04)
[5]基于AS602的智能指纹锁系统设计与实现[J]. 杨争辉,李多,叶桦. 电子器件. 2016(02)
[6]基于FPGA的可靠性电子密码锁设计[J]. 李珍,王国宇,崔丽娟. 现代电子技术. 2013(07)
[7]高集成度芯片需求激增 多核成趋势[J]. 鲁义轩. 通信世界. 2011(34)
[8]高功率微波对杂质半导体材料的透射计算[J]. 郭杰荣,余稳. 湘潭大学自然科学学报. 2002(02)
硕士论文
[1]一款除颤监护仪中的电磁兼容设计及验证[D]. 陈华海.深圳大学 2017
[2]EFT干扰下的微处理器敏感度研究[D]. 李创伟.国防科学技术大学 2015
[3]集成电路电磁敏感度（EMS）评测系统设计及其应用研究[D]. 孟德.苏州大学 2014
[4]微处理器电快速瞬变脉冲群测试方法与防护技术研究[D]. 苏建伟.湘潭大学 2014
[5]集成电路片上ESD防护器件的设计与分析[D]. 朱旭强.电子科技大学 2011
[6]家用治疗仪的开发及其电磁兼容性研究[D]. 梁伟中.广东工业大学 2007
[7]辐射抗干扰度测试平台的软件开发和应用[D]. 郑悠.武汉理工大学 2007
[8]车载DVD硬件电路电磁兼容的研究与设计[D]. 侍寿永.江苏大学 2005
[9]典型家用电器电磁兼容共性技术问题研究[D]. 梁淑芬.河北工业大学 2002
本文编号：3012180
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