集成电路功能模块IC抗扰度性能分级试验限值等级方案电力环境典型瞬态电磁现象.docx

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1、附录A（资料性）集成电路功能模块A.1概述根据试验需要，可对IC所有集成的功能进行模块分类。A.2端口模块一个端口至少由一个端口模块组成，定义如下。GrIrnrIrnGr1Gnnnrmmnnmn匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚图A.1端口模块端口模块包括：a）线路驱动器驱动一个信号离开应用板（全局引脚）。注：示例：IS09141输出、11N输出、RF输出。b）线路接收器接收来自应用板外部的信号（全局引脚）。注：示例：IS09141输入、1IN输入、RF输入。C）对称线路驱动器通过两个相位相关输出（全局引脚）驱动差分信号离开应用板。注：示例：CAN输出、1VDS输出。d）对称线路接收机使用两个相位相关输

2、入（全局引脚）从应用板外部接收差分信号。注：示例：CAN输入、1VDS输入。e）区域驱动器驱动不离开应用板的信号（本地引脚）。注：示例：串行数据输出、运算放大器输出、射频输出。f）区域接收器从应用板（本地引脚）接收信号。注：示例：串行数据输入、运算放大器的输入级、模数转换器（ADC）输入、射频输入。g）高边驱动器驱动电力进入负载。电流从驱动器流出（本地或全局引脚）。注：示例：高压侧开关、开关模式电源电流输出。h）低边驱动器驱动电力进入负载。电流流入驱动器（本地或全局引脚）。注：示例：低压侧开关、开关模式电源电流输入（升压转换器）。i）射频天线驱动器将射频信号驱动到天线匹配电路中。注：示例：射频

3、放大器。j）射频天线接收机通过天线匹配电路接收射频信号。注：示例：低噪声放大器（1NA）OA.3电源模块电源模块将电源电流分配给至少一个IC功能模块（本地或全局引脚）。它是一个IC功能模块，具有至少一个相同电源系统的电流输入引脚和至少一个电流输出。它可能包含有源元件，如电压稳定和/或无源元件，如内部电荷缓冲、限流元件等。厂.口门口口厂图A.2电源模块A.4核心模块核心模块是一个IC功能模块，不通过引脚与IC外部进行任何连接。核心通过IC功能模块电源供电。它包含一组至少一个核心模块，如下所述。图A.3核心模块核心模块包括：a）中央处理器（CPU）CPU解码并执行指令，可以做出决策，并根据这些决策

4、跳转到新的指令集。CPU内的子单元解码和执行指令（子单元CU（控制单元）并执行算术和逻辑运算（子单元A1U（算术/逻辑单元），利用称为寄存器的少量数据保持区域。b）数字逻辑固定功能单元功能核心子单元，设计用于执行一个固定核心数字逻辑功能，无指令解码和执行能力。注：示例：时钟分配、内存逻辑和阵列、寄存器、定时器、看门狗定时器、状态机、可编程逻辑阵列（P1A）Oc）模拟固定功能单元功能核心模拟子单元，带时钟或不带时钟，设计用于执行一个固定核心模拟功能，无指令解码利执行能力。注：示例：模数转换器（ADC）,数模转换器（DAC）s采样保持电路、开关电容滤波器、电荷耦合器件（CCD）0d）专用模拟固定功

5、能单元：传感器元件传感器元件是将环境值转换为电气值，从而转换为FFU的转换器。注：示例：用于磁场感应、电场感应、加速度感应的霍尔传感器元件。它可以与精密放大器（FFU）、电源模块和线路驱动器相结合，实现IC型“传感器”。A.5振荡器模块振荡器模块通过使用内核的固定功能模块与区域驱动器和区域输入的组合，在内部作为电荷泵或时钟发生器生成周期信号。由于EMC的特性，它专门被定义为一个单独的IC功能模块。固定频率振荡器可以是具有压控振荡器（VC0）、低通滤波器、分频器和相位检测的锁相环（P11）电路的一部分。与这些电路相关的所有引脚（例如分频器、数字逻辑输入引脚）都是该IC功能模块的一部分。(P11-

6、匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚匚图A.4振荡器模块A. 6使用IC功能模块构建的IC示例图A.5使用IC功能模块构建的内存IC示例附录B（资料性）IC抗扰度性能分级B. 1目的本附录规定了IC抗扰度性能分级的方法。所描述的状态仅适用于本文件给出的IC抗扰度试验。B.2IC抗扰度性能分级IC抗扰度的性能分级如下：a）等级Ag在试验期间和试验之后，IC所有监测功能按预期工作。b）等级B,c：在试验期间一个或多个监测信号的短时性能降低并不能对IC进行评价。因此，这种分类可能不适用于IC。注：试验期间，通过其错误处理，IC的一个或多个监测信号的短时性能降低是可接受的。对于IC试验，这种错误处理在大多数情况下是

7、未知的。c）等级Cm试验期间IC至少一个功能超过规定允差，但试验结束后能自动恢复正常。d）等级DE试验期间TC至少一个功能超过规定允差，试验结束后不能自动恢复正常。需要人工干预才能恢复正常。e）等级Me：IC通过人工干预恢复正常（例如，复位）。f）等级D2rIC通过电源的通断恢复正常。g）等级Em试验之后IC至少一个功能超过规定允差，且不能恢复正常操作。附录C（资料性）引脚选择的建议C.1概述本附录给出了IC试验引脚选择的建议。C.2传导发射和传导抗扰度的引脚选择C.2.1端口模块应测量所有的全局引脚。在全局驱动器引脚上，可以检测直接引脚功能的发射和抗扰度，引脚与核的串扰特性以及端口到引脚的串

8、扰特性。在全局接收器引脚上，只能检测核的引脚串扰和端口的引脚串扰。如果IC具有大量相同指定功能的引脚，则在执行了有关发射和抗扰度的最坏情况评估后，不必强制测量该功能组的所有引脚，选择的测量引脚要记录在文档中。局部引脚测量不是强制的。局部引脚测量是可选的，仅应在特殊要求下进行。C.2.2电源模块应测量所有电源引脚。C.2.3核模块只能通过全局或局部引脚上的串扰间接测量核。C.2.4振荡器模块只能通过全局或局部引脚上的串扰来测量振荡器的发射。振荡器引脚上的抗扰度测量是可选的。C. 3传导脉冲抗扰度试验引脚选择对于电力环境,IC应根据GB/T17626.4、GB/T17626.5以及GB/T1762

9、6.18定义的典型脉冲骚扰进行试验。IC引脚应根据表C.1进行分类。表B.1引脚类型的定义引脚类别引脚类型引脚类型示例备注局部引脚电源输入/输出、内核、模拟、锁相环/输入通用输入端口、复位、中断请求（IRQ）、放大器的输入或模拟输入输入端对注入信号作为有效信号进行响应。IOpF用于模拟PCB上印制线的耦合。输出通用输出输出端口IOpF用于模拟PCB上印制线的耦合。振荡器晶体振荡器对负载敏感。注入时使用小电容（1PF5PF）全局引脚电源主电源受到瞬态脉冲的影响。如果引脚不直接与电网连接，使用InF的电容对电池或交流电源进行耦合输入通用输入端口输入端把注入信号作为有效信号进行响应。对于长导线与导线

10、或导线与壳体的相合使用InF的电容。输出通用输出端口对于长导线与导线或导线与壳体的耦合使用InF的电容通信输入/输出串行通信接口（SCI）.通用串行总线（USB）、以太网、两线式串行总线（120长的线路、不同防护要求、对于长导线与导线的耦合使用InF的电容。取决于特定应用环境，预期用于电力环境的器件的某些引脚可能是全局引脚或局部引脚。在这种情况下，这些引脚应使用更严酷的全局引脚的试验电平进行试验。此外，对于全局引脚很多的情况，取决于它们的类型和位置，可对典型引脚进行试验。C.4系统级ESD试验的引脚选择系统级ESD封装和处理试验的目的是表征集成电路全局引脚（包括强制组件）的保护能力。所有全局引

11、脚均应根据IC或客户规范进行试验。附录D（资料性）试验限值等级方案D.1概述集成电路的所有相关引脚应根据以下各章中给出的限值进行分类。强制性元件被认为是IC的一部分，应加入试验。根据应用的要求，限值等级是不同的。应用的EMC限值是由应用本身、ECU外壳、层数、滤波器元件等定义的。表C.1EMC限值等级限值类别描述I低EMC要求II中等EMC要求III高EMC要求C客户自定义D.2发射试验D.2.1发射试验限值等级方案图D.1给出的等级方案可用于IC的发射分类。图D.1IC发射试验限值等级方案通过选择正确的发射等级和定义专用IC引脚的限值等级，必须考虑所需的功能和操作模式。切换数字数据引脚、周期

12、性切换模拟电源输出等会产生切换谐波。这可能违反了标准限值等级方面的发射要求，但由于功能原因，IC设计措施无法避免。由此产生的频谱可以通过指定信号波形的傅里叶变换得到。这个频谱描述了最小发射的限值，必须考虑为这些引脚定义叠加的具体限值。D. 2.2通用发射限值等级表C.2通用发射限值等级限值等级150Q方法IC方法（G）TEM小室法,IC带状线法2全局本地全局本地I8-H6-FIO-K8-HIFIIIO-K8-H12-MIO-K1HIII12-MIO-K14-012-MNKC客户规定洋辐射发射测试，（G）TEM小室法和IC带状线法两种方法可任选一种。42：带状线限值是针对隔板高度为6.7mm（1

13、6.6dB）的带状线计算的，并适应于图D.1中的发射等级方案。将不同高度的集成电路带状线的测量结果与默认的6.7mm的集成电路带状线高度相关联的转换系数（X）可以通过式（1）获得。x=20*,og囹式中：X：以分贝为单位的转换系数，用于IC带状线6.7毫米高度类型的结果；h1:特定类型的有效导体高度；h2:6.7mm类型的有效导体高度。传导发射150C法限值线如图D.2和D.3所示。图D.2全局引脚的限值线设置T50C方法图D.3局部引脚的限值线设置750。方法传导发射IC法限值线如图D.4和D.5所示。gMMa47wMMMuuMA241B*图D4全局引脚的限值线设置TQ方法10图D.5局部引

14、脚的限值线设置7Q方法(G)TEM-Ce11和IC带状线辐射发射试验方法的限值如图D.6和图D.7所示。图D.6(G)TEM小室辐射发射试验方法的限值图D.7IC带状线辐射发射试验方法的限值D.2.3带有外部数字总线系统的微控制器的发射限值具有外部数字总线系统的微控制器的发射限值如图D.8、图D.9、图DJO和图DJ字图D.8带有外部数字总线系统的微控制器的输出引脚的限值750Q方法图D.9带有外部数字总线系统的微控制器电源引脚的限值750C方法图D10带有外部数字总线系统的微控制器限值-(G)TEM小室法图D.11带有外部数字总线系统的微控制器限值-IC带状线法(6.7mm)D.3抗扰度试验D.3.1通用抗扰度试验等级通用抗扰度试验等级见表D.3：表C.3通用抗扰度试验等级抗扰度试验等级DPI正向功率/dBm(G)TEM电场/(Vm)IC带状线电场/(Vm)全局引脚局部引脚整个IC整个ICI180200200II246400400III3012800800C客户规定注：通用抗扰度测试，(G)TEM小室法和IC带状线法两种方法可任选种。传导抗扰度DPI法的试验等级