CLK敏感源和完整GND平面

SPI Flash芯片辐射发射(RE)问题:

某款产品在3米法电波暗室进行辐射(RE)发射测试时,发现多个频点余量不满足6dB管控要求.

通过频谱分析仪近场探头分析定位到干扰频点来自于SPI Flash时钟信号的高次谐波干扰,深入分析发现SPI Flash时钟信号回流主芯片的参考地存在严重的分割情况,造成时钟信号回流面积变大,引起辐射发射测试超标。修改PCB Layout,调整SPI Flash时钟信号参考地平面,使之参考地平面保持完整性,并优化SPI Flash芯片其它信号布线,时钟信号两侧包地隔离串扰。PCB Layout修改后,回板重新测试辐射发射,其结果满足6dB余量管控标准的要求.

SPI Flash芯片时钟信号工作频率及高次谐波频率的辐射发射问题,在电子产品中是经常遇到。大部分工程师首先想到的是降低信号幅度,增加滤波电路,费了九牛二虎之力发现效果还不理想,往往是求解无门。即使是增加滤波电路勉强解决辐射发射问题,回头发现信号质量又不满足设计要求,被问题搞的焦头烂额,束手无策。

SPI Flash信号参考完整性的问题却容易被工程师们忽略,保持时钟信号参考完整性是解决辐射发射问题的杀手锏之一,本案例就深刻的诠释是参考完整性的重要性,且能够保证对策的低成本,还能够信号的高质量。

原文链接:SPI Flash芯片辐射发射(RE)问题调试案例

我的总结:

1.CLK信号线是辐射超标的重灾区

2.一定要保证信号线的GND平面的完整性

MLCC电容器啸叫:

MLCC电容器发生啸叫主要是由陶瓷的压电效应引起的,准确来说是陶瓷的逆压电效应。MLCC电容器由于其特殊的结构,当施加在两端的电场变换时,可以引起成比例的机械应力的变化,此为逆压电效应,当振动频率落入人耳听觉范围内时,就会产生噪音,即所谓的"啸叫"。

较大的交变电压,频率在20Hz到20kHz之间,使用X7R/X5R类中高容量MLCC,会产生明显的啸叫,如开关电源、高频电源等场合。

DC/DC开关电源的开关频率频率落在20~20kHz的音频范围,且周期性变化的电流经过电感线圈而产生交变磁场,使得该电感线圈在交变磁场作用下像"喇叭"一样在几乎固定的频率上产生机械振动而发出啸叫。啸叫声音的大小与电感绕制的质量有一定关系,绕制较松,其产生的啸叫声将较大。

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