DIN EN 61967-5-2003 Integrated circuits - Measurement of electromagnetic emissions 150 kHz to 1 GHz - Part 5 Measurement of conducted emissions Workbench Faraday Cage method (IEC 6.pdf

1、DEUTSCHE NORM Oktober 2003Integrierte SchaltungenMessung von elektromagnetischen Aussendungen imFrequenzbereich von 150 kHz bis 1 GHzTeil 5: Messung der leitungsgefhrten Aussendungen Verfahren mit Faradayschem Kfig fr Messtische(IEC 61967-5:2003) Deutsche Fassung EN 61967-5:2003EN 61967-5ICS 31.200;

2、 33.100.10Integrated circuits Measurement of electromagnetic emissions,150 kHz to 1 GHz Part 5: Measurement of conducted emissions Workbench Faraday Cage method (IEC 61967-5:2003);German version EN 61967-5:2003Circuits intgrs Mesure des missions lectromagntiques, 150 kHz 1 GHz Partie 5: Mesure des m

3、issions conduites Mthode de lacage de Faraday sur banc de travail (CEI 61967-5:2003);Version allemande EN 61967-5:2003Die Europische Norm EN 61967-5:2003 hat den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitDie EN 61967-5 wurde am 2003-04-01 angenommen.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm is

4、t das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente der DKEDeutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zustndig.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN EN 61967-5:2000-03.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 47A Integrated circuits erarbeitet.Wie au

5、s dem Titel und Inhalt der vorliegenden Norm ersichtlich, wird hierin ein Messverfahren festge-legt. Das zustndige Arbeitsgremium K 631 weist daher auf folgenden Umstand besonders hin:Die aus dem Originaltext IEC 61967-6:2002 direkt bersetzten Benennungen Messung/messen(en: measurement/to measure bz

6、w. fr: mesure/mesurer) und Prfung/prfen (en: test/to test bzw.fr: essai/essayer) sind in der vorliegenden Norm Synonyme zum Begriff Messung/messen.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2008 unverndertbleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der E

7、ntscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fortsetzung Seite 2und 21 Seiten ENDKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung,

8、auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN EN 61967-5:2003-10Preisgr. 14 Vertr.-Nr. 2514DIN EN 61967-5:2003-102Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen T

9、ext (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich di

10、e Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische

11、Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummernwird jeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.IEC 61967 besteht aus folgenden Teil

12、en unter dem allgemeinen Titel Integrierte Schaltungen Messung vonelektromagnetischen Aussendungen im Frequenzbereich von 150 kHz bis 1 GHz: Teil 1: Allgemeine Bedingungen und Definitionen Teil 2: Messung der abgestrahlten Aussendungen Messverfahren TEM-Zelle 1) Teil 3: Messung der abgestrahlten Aus

13、sendungen Oberflchen-Abtastverfahren (Technische Spezifika-tion) 1) Teil 4: Messung der leitungsgefhrten Aussendungen Messung mit direkter 1 Ohm/150 Ohm-Kopplung Teil 5: Messung der leitungsgefhrten Aussendungen Verfahren mit Faradayschem Kfig fr Mess-tische Teil 6: Messung der leitungsgefhrten Auss

14、endungen Magnetsondenverfahren1)In Beratung.EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 61967-5April 2003ICS 31.200 Deutsche FassungIntegrierte SchaltungenMessung von elektromagnetischen Aussendungenim Frequenzbereich von 150 kHz bis 1 GHzTeil 5: Messung der leitungsgefhrten Aussendungen Verfa

15、hren mit Faradayschem Kfig fr Messtische(IEC 61967-5:2003)Integrated circuitsMeasurement of electromagneticemissions, 150 kHz to 1 GHzPart 5: Measurement of conductedemissions Workbench Faraday Cagemethod(IEC 61967-5:2003)Circuits intgrsMesure des missions lectromagntiques,150 kHz 1 GHzPartie 5: Mes

16、ure des missions conduites Mthode de la cage de Faraday sur bancde travail(CEI 61967-5:2003)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2003-04-01 angenommen. Die CENELEC-Mitgliedersind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind,unter denen dieser Eur

17、opischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu gebenist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angabensind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei o

18、ffiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). EineFassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durchbersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat dengleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CE

19、NELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Malta, denNiederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Spanien, derTschechischen Republik, U

20、ngarn und dem Vereinigten Knigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2003 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in we

21、lcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 61967-5:2003 DEN 61967-5:20032VorwortDer Text des Schriftstcks 47A/661/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61967-5, ausgearbeitet von demSC 47A Integrated circuits des IEC TC 47 Semiconductor devices

22、, wurde der IEC-CENELEC ParallelenAbstimmung unterworfen und von CENELEC am 2003-04-01 als EN 61967-5 angenommen.Dieser Teil der EN 61967 muss in Verbindung mit EN 61967-1:2002 gelesen werden.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichun

23、g einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2004-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2006-04-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum Norminhalt.Anhnge, die als informativ bez

24、eichnet sind, enthalten nur Informationen.In dieser Norm sind die Anhnge A und ZA normativ und sind die Anhnge B, C und D informativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 61967-5:2003 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung alsEuropisch

25、e Norm angenommen.In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise zu den aufgelisteten Normen die nachstehendenAnmerkungen einzutragen:IEC 61967-4 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61967-4:2002 (nicht modifiziert).IEC 61967-6 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61967-6:2002 (nicht modifiziert).EN 6196

26、7-5:20033InhaltSeiteVorwort. 2Einleitung . 41 Anwendungsbereich 52 Normative Verweisungen. 53 Begriffe 54 Allgemeines . 54.1 Messmethode 64.2 Prinzipieller Prfaufbau 64.3 Messtisch-Konzept 75 Messbedingungen . 76 Messeinrichtung. 77 Messaufbau . 77.1 Schirmung und Umgebungsfelder. 87.2 Aufbau des Me

27、sstischs 87.3 Verbindungen zur Leiterkarte 87.4 Gleichtaktpunkte 97.5 Aussendungs-Grenzwerte . 97.6 Messtisch, praktische Ausfhrung. 107.7 Test-Board (Messadapter-Leiterkarte) 108 Messdurchfhrung. 119 Messprotokoll. 119.1 Aussendungskriterien 119.2 Aussendungspegel 11Anhang A (normativ) Detailfestle

28、gung fr den Faradayschen Kfig fr Messtische (WBFC) 12A.1 Mechanische Kennwerte . 12A.2 Kalibrierung des 150-Netzwerks 14Anhang B (informativ) Asymmetrische Impedanzen 16Anhang C (informativ) Herleitung von Grenzwerten. 17Anhang D (informativ) Verwendung des Messtischs 18D.1 Beschreibung des Messtisc

29、hs . 18D.2 Beschreibung der Strquellen . 18D.2.1 Ursprung 18D.2.2 Impedanz. 19D.2.3 Richtung. 19Literaturhinweise 20Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen .21EN 61967-5:20034EinleitungIEC 61967-1 gibt allgemeine

30、Informationen und Begriffe zur Messung von leitungsgefhrten und abgestrahl-ten elektromagnetischen Aussendungen von integrierten Schaltungen an. Die Norm beschreibt weiterhin dieMessbedingungen, die Messeinrichtung und den Messaufbau sowie die Durchfhrung der Messung und denInhalt des Messprotokolls

31、.EN 61967-5:200351 AnwendungsbereichDieser Teil von IEC 61967 beschreibt ein Verfahren zur Messung der leitungsgefhrten elektromagnetischenAussendung bei integrierten Schaltungen, die entweder auf einer standardisierten Messadapter-Leiterkarte(Test-Board) oder einer endgltig zur Produktion freigegeb

32、enen Leiterkarte (PCB, en: printed circuit board)betrieben werden. Darber hinaus gibt die Norm Manahmen vor, um einheitliche Anforderungen zu erhal-ten, beschreibt die Messmethode und gibt eine Anleitung fr das Messverfahren mit Faradayschem Kfig frMesstische.Da die Messungen auf einem Tisch mit ein

33、em kleinen Faradayschen Kfig stattfinden, wird dieses Verfahrenals Verfahren mit Faradayschem Kfig fr Messtische oder Messtisch-Verfahren bezeichnet.Dieses Verfahren besitzt eine hohe Wiederholbarkeit und eine gute Korrelation zu der gemessenen HF-Aus-sendung der verwendeten integrierten Schaltung b

34、ei der endgltigen Anwendung.2 Normative VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabedes in Bezug genommenen Dokuments (einsc

35、hlielich aller nderungen).IEC 60050(131):2002, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Part 131: Circuit theoryIEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Chapter 161: ElectromagneticcompatibilityIEC 61967-1:2002, Integrated circuits Measurement of electromagnetic em

36、issions, 150 kHz to 1 GHz Part 1: General conditions and definitionsIEC 61000-4-6:1996, Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-6: Testing and measurement techniques Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields3 BegriffeFr die Anwendung dieses Dokuments gelten die in IEC

37、61967-1, IEC 60050(131) und IEC 60050(161) an-gegebenen Definitionen.4AlgemeinesDieser Teil von IEC 61967 gilt fr integrierte Schaltungen (IC, en: integrated circuit), die alleinstehende(stand-alone) Funktionen ausfhren knnen, wenn sie auf einer geometrisch kleinen Leiterplatte (PCB) ver-wendet werd

38、en.Die HF-Aussendung von diesen IC kann unter vordefinierten Bedingungen gemessen werden. Auerdemlsst das Verfahren Messungen auf Leiterplatten zu, die tatschlichen Anwendungsfllen entsprechen oderdiesen weitestgehend entsprechen. Dies gibt dem Anwender einen Anhaltspunkt zur zu erwartenden Aussen-d

39、ung, wenn der/die IC in einer Anwendung benutzt wird/werden.Dieses Verfahren macht es mglich, die IC fr bestimmte Funktionen zu klassifizieren, falls EMV-Einschrn-kungen anwendbar sind.EN 61967-5:200364.1 MessmethodeDas Messtisch-Verfahren wurde aus der IEC 61000-4-6 abgeleitet; siehe Bild 1. Das in

40、 IEC 61000-4-6 be-schriebene Verfahren geht davon aus, dass Strom/Spannungs-Versorgungskabel und Signalkabel an einerelektrisch kleinen Leiterplatte mit Maen /2, d. h. 0,15 m bei 1 GHz, befestigt sind. Die angeschlossenenKabel werden zu bestimmenden Antennen, und die HF-Aussendung findet ber diese A

41、ntennen statt.Die angeschlossenen Kabel erfllen Funktionen zur Strom/Spannungs-Versorgung, Kommunikation oder zuanderen Signalschnittstellen und sind blicherweise geometrisch nicht in derselben Ebene wie die anderenKabel ausgerichtet.Die (asymmetrische) Impedanz je Anschluss der Antenne ist mit den

42、Grenzabweichungen in den unter-schiedlichen Frequenzbndern auf 150 normiert worden, siehe Anhang B. Durch Messen entweder derSpannung ber oder des Stroms durch diese asymmetrischen Impedanzen wird die HF-Aussendung cha-rakterisiert.Die direkte Strahlung aus dem IC-Gehuse kann gering sein, siehe auch

43、 IEC 61967-2 als zustzliches Mess-verfahren, und ist oft vernachlssigbar, verglichen mit der Strahlung durch das/die Kabel, welches/welche mitdem IC in dessen Anwendung verbunden sind. Da die Versorgungs- und Signalstrme durch die Referenz-lage(n) der Leiterplatte flieen, werden auch indirekte Koppl

44、ungen zwischen den Spannungen und Strmendurch das IC-Gehuse und die Leiterplatte gebildet.Aufgrund des gewhlten Konzepts zeigt das Messtisch-Verfahren die Auswirkungen des Leiterkarten-Layout,Entkopplung der IC-Strom/Spannungs-Versorgung, HF-Verhalten der verwendeten diskreten Bauelemente(Kondensato

45、ren, Induktivitten) ebenso, wie die am IC vorgenommenen Manahmen (z. B. Entkopplungenauf dem Chip, flankengesteuertere Ausgangstreiber usw.). Zustzlich mssen hnliche Betriebsarten (sowohldurch die Software als auch die Funktion) bei den verschiedenen zu messenden IC verwendet werden, umeinen Verglei

46、ch zuzulassen. Weiterhin lassen unterschiedliche Betriebsarten eines IC einen Vergleich zu,d. h. die Bestimmung der Beitrge von einzelnen Funktionalblcken im IC.Aussendung: EMI-Empfnger (EMI, en: electro-magnetic interference) ist an eines der Kopplungs-/Entkopplungsnetz-werke (CDN, en: coupling/dec

47、oupling network) angeschlossenANMERKUNG Alle anderen CDN mssen mit 50 abgeschlossen werden.Bild 1 Messverfahren mit Kopplungs-/Entkopplungsnetzwerk (CDN) nach IEC 61000-4-64.2 Prinzipieller PrfaufbauDie Messungen werden ber einer metallischen Bezugsebene durchgefhrt. Bei festgelegter asymmetrischerI

48、mpedanz knnen Beziehungen zwischen gemessener Spannung (gemessenem Strom) und der HF-Aussen-EN 61967-5:20037dung und bei der HF-Strfestigkeitsmessung zwischen rtlichen E/H-Feldern und der angelegten Strspan-nung angenhert werden.4.3 Messtisch-KonzeptBei diesem Messtisch-Verfahren wird ein kleiner Fa

49、radayscher Kfig verwendet. Prinzipiell sind Kopplungund Entkopplung hnlich dem in IEC 61000-4-6 angegebenen Verfahren, werden jedoch hier mit diskretenWiderstnden durchgefhrt, die an den einzelnen Gleichtakteingngen der Leiterkarte, d. h. dem Test-Board,angeschlossen sind. Die Entkopplung der Strom/Spannungs-Versorgungs- und/oder Eingangs-/Aus