一前言

隨著科技和智能設(shè)備的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，但隨之而來(lái)的電磁輻射問(wèn)題也越來(lái)越多，電磁輻射污染問(wèn)題成為了繼大氣污染、水污染及噪聲污染之后的第四大污染，復(fù)雜的電磁環(huán)境不僅容易在電子產(chǎn)品間相互影響，嚴(yán)重的還會(huì)影響到我們的生活質(zhì)量以及我們的身心健康。而時(shí)鐘問(wèn)題作為RE測(cè)試中最常見的輻射問(wèn)題之一，該如何解決時(shí)鐘輻射超標(biāo)問(wèn)題，也困擾著廣大研發(fā)和硬件工程師。本文在本人在整改時(shí)遇到的時(shí)鐘問(wèn)題進(jìn)行探討，分享一些個(gè)人的見解。

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二實(shí)際案例

本案例是一款后裝導(dǎo)航，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為EN55032 CLASS B標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室摸底結(jié)果發(fā)現(xiàn)是時(shí)鐘輻射超標(biāo)，具體數(shù)據(jù)如下圖：

可以看到數(shù)據(jù)上水平方向M1/M3/M7/M8/M9時(shí)鐘超標(biāo)非常明顯，垂直方向超標(biāo)點(diǎn)的頻率基本一致，從圖上大概判斷出為37MHz左右的倍頻，經(jīng)過(guò)通過(guò)一系列的排除手段確定時(shí)鐘時(shí)鐘干擾源為12.768MHz的I2S時(shí)鐘導(dǎo)致的，而排除的方法可以通過(guò)頻譜儀頻譜儀使用說(shuō)明可以參考往期微信文章EMC小幫手——頻譜儀或者斷模塊時(shí)鐘來(lái)確定，這里就不做贅述。

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三整改過(guò)程

有了具體的摸底數(shù)據(jù)分析結(jié)果后，就開始進(jìn)行針對(duì)問(wèn)題點(diǎn)開始進(jìn)行整改。EMC整改一般從三個(gè)角度出發(fā)：干擾源-耦合路徑-敏感設(shè)備（線路）。從干擾源頭整改一般來(lái)說(shuō)是最優(yōu)解，因?yàn)閱?wèn)題源頭一般也相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較容易找到，其次耦合路徑和敏感設(shè)備都和干擾源相關(guān)，所以我們整改時(shí)一般先從源頭解決。

經(jīng)過(guò)排查確定干擾源為I2S時(shí)鐘后，先采用一般的常規(guī)電容濾波手段,發(fā)現(xiàn)并沒有明顯效果，那我們只能換一種思路，把噪聲源頭“堵住”，堵住的方法一般是通過(guò)電阻、電感、磁珠等器件將噪聲電流減小，從而達(dá)到整體噪聲減小。具體公式為：

從公式我們得知：當(dāng)其他的變量不變情況下，電流I變小,噪聲能量E也隨之變小。然后我們?cè)跁r(shí)鐘走線上的電阻換300Ω磁珠測(cè)試后情況如下圖:

（增加磁珠后的數(shù)據(jù)）

從數(shù)據(jù)得出，時(shí)鐘噪聲有明顯的下降，余量最少也有5.5個(gè)dB余量，和最初數(shù)據(jù)對(duì)比，基本下降了2到10個(gè)dB。

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四擴(kuò)展

文章主要闡述了EMC問(wèn)題從干擾源進(jìn)行整改，而我們從源頭解決時(shí)鐘輻射超標(biāo)的方式除了我們常規(guī)的磁珠、電容、電感等組合濾波外，我們還可以嘗試對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行展頻解決。對(duì)時(shí)鐘展頻方式兼容性很強(qiáng)，不僅可以針對(duì)無(wú)源晶振，有源晶振同樣也有適配的方案。

（展頻在不同方案上的成功案例）

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五總結(jié)

時(shí)鐘輻射超標(biāo)問(wèn)題確實(shí)是EMC整改過(guò)程非常棘手的問(wèn)題，學(xué)會(huì)EMC三要素后，再?gòu)牟煌嵌瘸霭l(fā)結(jié)合不同的應(yīng)對(duì)措施，其實(shí)問(wèn)題可能真的沒有那么難。

編輯：黃飛

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