一、前言
随着科技和智能设备的飞速发展,越来越多的电子产品应运而生,但随之而来的电磁辐射问题也越来越多,电磁辐射污染问题成为了继大气污染、水污染及噪声污染之后的第四大污染,复杂的电磁环境不仅容易在电子产品间相互影响,严重的还会影响到我们的生活质量以及我们的身心健康。而时钟问题作为RE测试中最常见的辐射问题之一,该如何解决时钟辐射超标问题,也困扰着广大研发和硬件工程师。本文将针对时钟如何解决问题,进行进一步的探讨和深入解决。
二、实际案例
本案例为一款供给某汽车厂商的前装360全景显示。RE测试标准为该车厂制定的Level 5等级标准,相对我们常见的国标CLASS 5,还要严格不少,本文就针对该产品的时钟解决问题的过程的判断问题和解决方案,阐述整改思路呈现给大家。
整改前数据垂直
整改前数据水平
可以看到数据上148MHz和150MHz时钟超标非常明显,而M3点图上没有显示,为162MHz(后面经过验证为摄像头时钟引起,需要在摄像头端整改,本文针对为主板整改过程)。
三、整改过程
有了摸底数据后,接下来就是找到问题点,经过对机器的外接端口插拔,基本确定时钟是和摄像头相关,但是没有办法确定具体时钟来源,这时候需要借助频谱仪来找到准确的问题点,加速整改进度(频谱仪使用说明可以参考往期文章)。最终得出148MHz和150MHz是由主板的解码芯片时钟引起的,如下图所示:
使用频谱仪找148MHz时钟场景
找到对应问题后,针对解码芯片时钟超标进行整改,先对该解码芯片的时钟的差分时钟进行电容滤波,效果不大,还容易对时钟完整性造成影响,该方案搁置。
然后对该时钟的电阻替换为90Ω共模电感TF1210A2X900MT,有一定的效果,但是没能通过测试,测试结果如下图所示。
加了TF1210A2X900MT共模后测试数据
在常规滤波手段没有达到测试通过情况下,我们尝试对芯片进行屏蔽处理,但是也是没有效果;
对解码芯片进行屏蔽
在常规手段都试完后,还是没有能通过车厂的Level 5等级测试,让人不禁感叹5等级的辐射测试还是很难过的。但是不要灰心,我们还有针对时钟辐射超标的终极杀器——展频晶振。
最后我们将解码芯片的主晶振替换成SSDPI27C02PT展频晶振后,效果拔群,时钟降下来了非常多,已经可以通过Level 5等级的测试,下图是整改图和测试数据图:
展频晶振pin对pin替换有源晶振
增加SSDPI27C02PT展频晶振后的测试数据,超标点不是解码芯片引起的,这里不做讨论
可以看到,在大杀器——展频晶振面前,时钟超标问题就迎刃而解。
四、展频技术在其他方案上的应用
展频晶振的兼容性很强,不仅可以在联咏方案上使用,同时也有在其他方案上成功应用的案例。
五、总结
时钟辐射超标问题确实是EMC整改过程非常棘手的问题,但是我们可以在设计初期就做好设计和预防,结合LAYOUT和展频器件,再难的问题自然也可以迎刃而解。
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