大部分電子產(chǎn)品需要通過(guò)電快速瞬變脈沖群（EFT）（根據(jù)IEC61000-4-4）和靜電放電（ESD）(根據(jù)IEC61000-4-2)等項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。EFT和ESD是兩種典型的突發(fā)干擾，EFT信號(hào)單脈沖的峰值電壓可高達(dá)4kV，上升沿5ns。接觸放電測(cè)試時(shí)的ESD信號(hào)的峰值電壓可高達(dá)8kV，上升時(shí)間小于1ns。這兩種突發(fā)干擾，都具有突發(fā)、高壓、寬頻等特征。
在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的EFT/ESD測(cè)試時(shí)，把干擾脈沖從設(shè)備外部耦合到內(nèi)部，同時(shí)監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)。如果設(shè)備沒(méi)有通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，測(cè)試本身幾乎不能提供任何如何解決問(wèn)題的信息。 要想定位被測(cè)物(EUT)對(duì)突發(fā)干擾敏感的原因和位置，必須進(jìn)行信號(hào)測(cè)量。但是如果采用示波器進(jìn)行測(cè)量的話，EUT內(nèi)部的干擾會(huì)產(chǎn)生變化。例如圖1中，使用金屬導(dǎo)線的探頭連接到示波器，會(huì)形成一個(gè)額外的干擾電流路徑，從而影響測(cè)試結(jié)果，很難定位產(chǎn)生ESD/EFT問(wèn)題的原因。

圖1 用示波器測(cè)量EFT/ESD
EFT/ESD干擾電路正常工作的機(jī)理
在進(jìn)行EFT/ESD等抗擾度測(cè)試時(shí)，需要把相應(yīng)的突發(fā)干擾施加到EUT的電源線，信號(hào)線或者機(jī)箱等位置。干擾電流會(huì)通過(guò)電纜或者機(jī)箱，流入EUT的內(nèi)部電路，可能會(huì)引起EUT技術(shù)指標(biāo)的下降，例如干擾音頻或視頻信號(hào)，或者引起通信誤碼等；也可能引起系統(tǒng)復(fù)位，停止工作，甚至損壞器件等。
電子產(chǎn)品的抗干擾特性，取決于其PCB設(shè)計(jì)和集成電路的敏感度。電路對(duì)EFT/ESD信號(hào)敏感的位置，一般能被精確定位。形成這些"敏感點(diǎn)"的原因，很大程度上取決于GND/VCC的形狀以及集成電路的類(lèi)型和制造商。
實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生EFT/ESD問(wèn)題的最主要的原因是，干擾電流的主要部分會(huì)流入低阻抗的電源系統(tǒng)。干擾電流能通過(guò)直接的連接進(jìn)入GND系統(tǒng)，再由線路連接，從另外一個(gè)地方耦合出來(lái)；干擾電流也能通過(guò)直接連接進(jìn)入GND系統(tǒng)，然后通過(guò)和金屬塊(例如機(jī)箱)等物體的容性耦合方式，以電場(chǎng)的方式(場(chǎng)束)耦合出來(lái)。
圖2中，干擾脈沖電流I通過(guò)電纜或者電容滲透到PCB內(nèi)。由干擾電流產(chǎn)生電場(chǎng)干擾(電場(chǎng)強(qiáng)度E)或者磁場(chǎng)干擾(磁場(chǎng)強(qiáng)度B)。磁脈沖場(chǎng)B或電脈沖場(chǎng)E是影響PCB最主要的基本元素，一般來(lái)說(shuō)，敏感點(diǎn)要么僅對(duì)磁場(chǎng)敏感，要么僅對(duì)電場(chǎng)敏感。
干擾電流I通過(guò)電源線注入到設(shè)備內(nèi)部。由于旁路電容C的存在，一部分電流IA離開(kāi)了被測(cè)物，內(nèi)部的干擾電流Ii被減少了。圖中所示的由干擾電流Ii產(chǎn)生的磁場(chǎng)B會(huì)影響它周?chē)鷰桌迕追秶鷥?nèi)的電路模塊，一般電路模塊內(nèi)只會(huì)有很少的信號(hào)線會(huì)對(duì)磁場(chǎng)B敏感。
需要注意，磁場(chǎng)不僅僅由電源線電纜上干擾電流I以及排狀電纜上的電流產(chǎn)生，旁路電容C的電流路徑以及內(nèi)部GND和VCC上的電流，會(huì)擴(kuò)大干擾范圍。
在電源系統(tǒng)(主要是GND)上流動(dòng)的干擾電流，產(chǎn)生的很強(qiáng)的寬頻譜電磁場(chǎng)，能干擾其周?chē)鷰桌迕追秶鷥?nèi)的集成電路或者信號(hào)線，如果敏感的信號(hào)線或者器件，例如復(fù)位信號(hào)、片選信號(hào)、晶體等，正好放置在干擾電流路徑周?chē)�，系統(tǒng)就可能由此引起各種不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
一般情況下，一塊PCB上只會(huì)存在少量的敏感點(diǎn)，而且每個(gè)敏感點(diǎn)也會(huì)被限制在很少的區(qū)域。在把這些敏感點(diǎn)找出來(lái)，并采取適當(dāng)?shù)氖侄魏�，就能提高產(chǎn)品的抗干擾性能。
由此可見(jiàn)，為了定位EUT不能通過(guò)EFT/ESD測(cè)試的原因，我們就必須首先找出這些突發(fā)干擾在系統(tǒng)內(nèi)部的電流路徑，再找出該路徑周?chē)嬖谀男┟舾械男盘?hào)線和器件(敏感點(diǎn))，之后可以采取改善接地系統(tǒng)以改變電流路徑，或者移動(dòng)敏感信號(hào)線和器件的位置等方法，從根本上以最低的成本解決EFT/ESD問(wèn)題。
E1抗干擾開(kāi)發(fā)系統(tǒng)
由于EFT/ESD信號(hào)具有高壓和寬頻譜等特征，傳統(tǒng)的示波器和頻譜分析儀很難測(cè)量干擾電流的路徑。本文介紹的E1抗干擾開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量和排除EFT/ESD問(wèn)題。E1系統(tǒng)由四大部分組成(圖3)：
1．產(chǎn)生突發(fā)干擾的突發(fā)干擾信號(hào)源SGZ21
SGZ21產(chǎn)生連續(xù)的類(lèi)似于EFT或者ESD的干擾脈沖，脈沖的上升沿時(shí)間為2ns，下降沿時(shí)間為約10ns。這些脈沖包含的能量比標(biāo)準(zhǔn)的EFT脈沖或ESD脈沖小，因此能在不損壞被測(cè)設(shè)備的情況下，把干擾直接耦合到EUT的內(nèi)部PCB上。
SGZ21輸出的脈沖信號(hào)，其脈沖幅度是連續(xù)變化的，峰值在0－1500V之間，按統(tǒng)計(jì)平均分布。利用這種方法，配合傳感器，加上SGZ21內(nèi)置的光纖輸入計(jì)數(shù)器，能對(duì)PCB進(jìn)行特別快速的抗干擾性能評(píng)估。
SGZ21采用電氣隔離(無(wú)大地參考)的對(duì)稱(chēng)輸出。干擾脈沖能被容性耦合，極性可變。這樣，就能采用各種耦合方式，例如：
a. 把發(fā)生器的輸出直接連接到被測(cè)物的GND系統(tǒng)上，把干擾電流直接注入到GND系統(tǒng)。
b. 把干擾電流注入到GND，然后從VCC返回。
c. 干擾電流可以注入到變壓器、分配器或者光耦的初級(jí)，從次級(jí)返回。
2．接收突發(fā)干擾的瞬態(tài)磁場(chǎng)探頭MS02
流過(guò)EUT的干擾電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。通過(guò)磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向等信息能提供干擾電流的分布情況。MS02瞬態(tài)磁場(chǎng)探頭是一個(gè)無(wú)源探頭，通過(guò)光纖連接到SGZ21計(jì)數(shù)器的輸入，利用計(jì)數(shù)器的讀數(shù)，可以測(cè)量突發(fā)電磁場(chǎng)的相對(duì)強(qiáng)度。