在產品研發階段,硬件工程師通常會對產品做輻射騷擾測試,在輻射騷擾測試失敗的情況下,可以考慮使用展頻技術來降低輻射騷擾。結合ZLG致遠電子的核心板產品,本文將對底板的輻射干擾超標提供一些方法及參考。
??展頻技術
展頻,即擴展頻譜技術。展頻技術是常用的無線通信技術。將單點能量分散到頻帶內,EMI干擾就減小了。其原理類似于圖 1 所示的例子,讓水壓(頻譜能量)一定的水從一個小孔(固定頻率)中噴出,這和讓它從淋浴噴頭的多個小孔(分散頻率)中噴出的效果是不同的。后者的水壓得到了分散,水的噴出力度(輻射噪聲)會變小很多。
圖1展頻原理(圖片來自網絡,侵權刪除)
工作原理
原本的時鐘信號每個周期都是一樣的,周期時間長度也一樣,為Tclk。對Tclk進行微調,比如先將每個時鐘周期比上一個時鐘周期的時間加長一點點,累計n個周期之后,再將每個時鐘周期比上一個時鐘周期縮短一點點,再累計n個周期,如此循環。
這樣時間一定的話,包含總的時鐘周期的個數是不變的,但是里面的時鐘信號的每個周期都是不一樣的,如下圖 2所示:圖2時鐘波形(圖片來自網絡,侵權刪除)
參考芯片手冊《IMX6ULLRM.pdf》, system PLL支持展頻功能。用于最小化輻射發射的應用。system PLL輸出時鐘經過展頻,使能量分布在更寬的帶寬上,從而減少峰值輻射發射。展頻由CCM_ANALOG_PLL_SYS_SS 寄存器配置,使能后,PLL2輸出頻率會按照STEP域定義的頻點往下變化,直到STOP定義的頻率,然后掉頭升回到以前頻率。如下圖 3公式所示:圖3芯片手冊截圖
IMX6ULL的參考時鐘Fref=24MHz。最大的展頻范圍是24MHz。
工作原理
ZTP800系列示教器(移動HMI)為機器人人機交互而生,滿足機器人在注塑行業、沖壓行業、車床行業、搬運碼垛、噴涂、玻璃機、壓鑄機、包裝設備、3C設備、鋰電池設備、紡織、流水線工作站、非標自動化裝備等不同工藝應用場景下的人機交互需求。硬件參數如圖 4所示:
圖4硬件參數
ZTP800系列示教器搭配M6Y2C核心板及8寸TFT大屏幕, 可實現豐富、清晰的人機交互窗口,提升產品檔次,并方便實現機器人的手動操作、示教編程、運行等人機對話功能。M6Y2C是一款工業控制核心板,采用NXP Cortex-A7 800MHz主頻的處理器,以先進的電源管理架構帶來更低功耗。標配8路UART、2路USB OTG、2路CAN-Bus、2路以太網等接口;標配128/256MB DDR3和128/256MB NAND Flash、硬件看門狗;通過嚴格EMC和高低溫測試,確保核心板在嚴酷的環境下穩定工作。
ZTP800系列示教器在輻射騷擾測試中,有多個頻點超標。經過亮屏與滅屏的對比測試,確定是LCD時鐘引起的輻射超標,測試結果如圖 5所示:
圖5超標頻點
技術實現
1. 固定LCDIF父時鐘
展頻只有528M_PLL能實現。因此,需要展頻的設備時鐘,需固定父時鐘為528M_PLL。在arch/arm/mach-imx/clk-imx6ul.c文件中,添加父時鐘定義語句,如下:
clk_set_parent(clks[IMX6UL_CLK_LCDIF_PRE_SEL],clks[IMX6UL_CLK_PLL2_BUS]);
2. 設定展頻寄存器
設定調制頻率(Modulation frequency)為60K。根據公式推算出(ssc_stop/ssc_step)=24000K/(2*(60K))=200。在雙變量的情況下,先約束其中一個,設置 ssc_step=6,那么ssc_stop=1200。設定展頻范圍(spectrum spread range)=24Mhz,那么(DENOM/ ssc_stop)=1 ,DENOM=1200。圖6寄存器
兩個寄存器的值可以轉換成16進制。如下:
CCM_ANALOG_PLL_SYS_SS=0x4B08006
CCM_ANALOG_PLL_SYS_DENOM=0x4B0
測試結果
展頻前,LCD_CLK波形,如圖 7所示:
圖7展頻前
展頻后,LCD_CLK波形,如圖 8所示:
圖8展頻后
輻射騷擾測試結果,之前超標的頻點都降低了輻射值,結果通過。如圖 9所示:
圖9輻射騷擾測試結果
長按識別如下二維碼可加入“工控板/核心板技術交流群”,與志同道合的朋友交流,并有專業技術人員為您答疑解惑,如有問題可以咨詢小致微信:zlgmcu-888。
原文標題:【解決方案】使用展頻技術降低輻射騷擾
文章出處:【微信公眾號:ZLG致遠電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。
舉報投訴
原文標題:【解決方案】使用展頻技術降低輻射騷擾
文章出處:【微信號:ZLG_zhiyuan,微信公眾號:ZLG致遠電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
相關推薦
降低電磁干擾(EMI),從而提升設備性能和穩定性。晶科鑫,作為展頻晶振領域的領導者,提供了超高頻率穩定性和抗干擾能力,正引領著醫療設備技術的發展潮流。
發表于 01-13 11:00
?98次閱讀
在這次的艾睿電子技術解決方案展2024活動中,共有超過100個解決方案參與展出,其中更著重展示了智能出行、智能建造、智能工業等前沿應用領域,以下將為您介紹這次的重點展出項目。
發表于 12-11 11:25
?473次閱讀
艾睿電子一年一度的技術解決方案展于日前圓滿結束,以下將為您介紹首批廠商與其展出的解決方案,包括Melexis、Microchip、onsemi、Sensirion、Silicon La
發表于 11-29 14:40
?532次閱讀
電子發燒友網站提供《ISOW1044具有集成低輻射功能的增強型5kVrms隔離CAN收發器.pdf》資料免費下載
發表于 11-25 15:16
?0次下載
、濾波和屏蔽等方法,但往往這些方法并未達到預期效果,使得工程師在處理由高速時鐘信號引發的問題時感到困惑。 ? 為此,展頻晶振(Spread Spectrum Crystal Oscillator,簡稱SSXO)應運而生。展
發表于 11-03 14:26
?324次閱讀
PCM5100A是否支持展頻?LRCK和BCK能展頻嗎?
圖中的VCOM mode和VREF mode是什么意思?為什么沒有相關說明?
發表于 10-10 07:11
電子發燒友網站提供《具有ISOW7841集成信號和功率隔離器的低輻射設計.pdf》資料免費下載
發表于 09-26 10:06
?0次下載
電子發燒友網站提供《如何降低推挽式隔離電源的輻射.pdf》資料免費下載
發表于 09-18 10:29
?0次下載
的L-COM品牌線;
在整機對外HDMI接口加轉接板,在轉接板上加上共模電感;
這兩種方法都失效了!
請教各位大神,有沒有辦法可以降低輻射?
發表于 09-11 15:34
電子發燒友網站提供《具有集成電源的低輻射信號隔離器可滿足CISPR 32要求.pdf》資料免費下載
發表于 09-07 11:28
?0次下載
愛普生展頻晶振技術是怎么樣通過降低EMI電磁干擾來保障SSD固態硬盤高可靠性運轉的。SSD固態硬盤(SolidStateDrives),簡稱固盤,固態硬盤(SolidStateDriv
發表于 08-28 10:57
?412次閱讀
電子發燒友網站提供《EMI降低技術:雙隨機展頻.pdf》資料免費下載
發表于 08-23 09:16
?0次下載
、濾波和屏蔽等方法,但往往這些方法并未達到預期效果,使得工程師在處理由高速時鐘信號引發的問題時感到困惑。 ? 為此,展頻晶振(Spread Spectrum Crystal Oscillator,簡稱SSXO)應運而生。展
發表于 07-15 09:47
?272次閱讀
通過使用展頻晶振來降低EMI電磁干擾,進而解決EMC輻射超標的問題。怎么降低EMI電磁干擾?裝上晶振后EMC
發表于 05-13 10:37
?1次下載
知識、問題、解決方案和未來展望。接下來就跟著深圳比創達電子EMC小編一起來看下吧!一、輻射RE的概述1、什么是輻射RE在輻射RE整改措施開始前,有必要對
發表于 02-23 09:48
評論