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[参考译文] CDC6C:2.4GHz 发射导致 Wi-Fi 和放大器;BT Desense

Guru**** 2974170 points

Other Parts Discussed in Thread: CDC6C

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/1644644/cdc6c-2-4ghz-emissions-causing-wi-fi-bt-desense

部件号: CDC6C

您好:  

我们最近将关键网络振荡器替换为 CDC6CE025000ADLFR。 这有助于实现单元间时钟准确性和抖动。 但是、我们的系统还具有 Wi-Fi 和 BT 无线电。 我们最近得到了 TIS 报告、它显示了在通过空气测量 TIS 时与直接连接到射频端口时、有 30dB 的检测。  

我看到、在 2.5GHz 下发射非常强、使用近场弹簧座时具有很强的梳状频谱。 我实际上是使用 PCBA 的探针 3'拿起 2.5GHz 振荡器、 我看不到进出器件的布线中产生的发射。 这使我相信他们来自 IC 本身。  

我的电源在局部去耦并直接连接到大型内部电源平面。 我将考虑使用铁氧体和电容滤波器在局部隔离 IC 的电源。 但我不希望这会产生很大的差异。  

您是否了解此振荡器在 2.4-2.5GHz 频率下的发射曲线? 有什么大不了的建议?  

谢谢您、  

Adam

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    尊敬的 Adam:  

    CDC6C 振荡器具有 2.5GHz 范围内的内部可调谐振器、然后会对其进行分频以提供最终的输出时钟频率。 我假设这是您观察到的情况、但我很惊讶地看到 这个频段中有这么多的功率。 谐振器具有极小的特征尺寸、因此我们通常认为它不会产生太大的 EMI、例如在我们的 CISPR-25 EMI 报告中、峰值~2.5GHz 噪声在 30dBuV/m 的范围内 有关更多详细信息、请参阅此处的完整 EMI 报告: https://www.ti.com/lit/an/snaa438a/snaa438a.pdf 

    是否为器件提供 1.8V、2.5V 或 3.3V 电压? 在这个 2.5GHz 区域中、您只能看到相关的噪声水平吗?  

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    你好 Connor、  

    请注意、我将一个 30dB 前置放大器与我的近场探头一起使用、并且我们已在该频率下通过 EMI 测试。 但是、我目前只是在调查对讲机上的一个不正确问题。 由于我们在金属机箱中、天线穿过的切口处、因此可以有一个非常高的 Q 混响室让 BAW 谐振。  

    在 5GHz 下、我们没有看到类似的检测问题。  

    我们提供 3.3V 电压并使用 3.3V 元件。  

    布局相当基础。 突出显示的元件是旁路电容器和振荡器。 这是一种 6 层设计、在第 2 层和第 5 层上有连续的接地、在第 4 层上有电源平面。  




    如果禁用时钟(将引脚 1 拉至低电平)、我会看到上述频谱中的 CW 杂散消失。 在我的环境中、存在一些残余 2.5GHz、但 2.47GHz 杂散消失了。  

    将我的处理器置于复位状态也不会对发射产生任何影响。  

    我目前可以选择在设计中填充传统的 XTAL、并要求测试再次完成、同时填充这些才会使振荡器断开连接并处于复位状态。 我没有这个测试的时间表。  

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    尊敬的 Adam:  

    遗憾的是、除了我在上一次回复中发送的 CISPR-25 报告之外、我们没有其他有关 CDC6C 发射曲线的数据。 为了确保我理解正确 — CDC6C 为处理器提供时钟、当处理器复位时、不会影响发射。 当 CDC6C 时钟被禁用时、发射完全消失。 总的来说、这一点表明 CDC6C 是 2.5GHz 发射的原始来源、并且不太可能有任何下游产生这种噪声。 这听起来是否准确?

    我不确定这是否值得尝试、但是否可以移除将振荡器输出连接到 XIN 输入的元件(我相信这是 C12)? 我希望这可以提供更多信息、以确认 2.5GHz 噪声是振荡器本身固有的、还是可能以某种方式耦合到输出端并通过输出布线辐射。 除此之外、我认为您使用无源 xtal 进行测试的策略还可以提供有关噪音来源的更多信息。   

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    您好、Adam、Conor

    如果 https://www.ti.com/lit/an/snaa438a/snaa438a.pdf 中的电路板 正常工作、那么我会尝试使用 2-4 个额外的 0402 或更小的 X7R MLCC 去耦电容器。

    我还会考虑在较小的封装中使用 IC、例如 DLX 或 DLY。

    此致、

    Grzegorz

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    状态行为正确。  

    目前正在进行 XTAL 测试。 我们期待明天取得成果。  

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    请注意封装尺寸、工作电压和本地旁路之间的差异。 我们可以在 1.8V 电压下运行的两个振荡器中的一个。  

    我们将修改布局。 遗憾的是、EVK 具有与 CISPR 测试板非常不同的布局和旁路方案。 最好知道 CISPR 测试是否存在导致在不同 PCBA 上运行的特定发射。 具体原因是 2.4-2.5G 频段的发射、我可以放心将元件保留在我们的设计中、用于下一次构建(修订后的布局,更小的封装)。  

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    尊敬的 Adam:  

    关于 CISPR 测试板和 EVM 之间的布局差异、我们不必对目标特定发射进行这些更改。 目的是更大限度地缩短输出布线长度并减少输出布线对 EMI 结果的影响。 对于此合规性测试、我们通常只需要验证振荡器的固有噪声。 旁路电容器经过优化、可降低振荡器开关噪声反馈回电源和辐射整个电源平面。 我认为我们选择了在开关频率 (25MHz) 下具有极低阻抗的电容器、以及 上升时间的等效频率(对于慢速模式 2 型号、此电容器的阻抗为 1/1.47ns = 680MHZ)。  

     使用 xtal 进行测试后、您是否发现有任何改进?   

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    你好 Connor、  

    是的、我们确实看到了改进。 我们看到、CH1 (2412MHz) 提高了 24.09dB、CH13 (2472MHz) 提高了 34.24dB。  

    我将在下一次构建中保留 PCBA 上的振荡器占用空间、但改用 DLX 封装(DLY 缺货)、添加面向 2GHz 至 3GHz 的电容器组、以及一个将振荡器与电源网隔离的铁氧体磁珠。 我发现了一些专门在 2.4GHz 频段工作的 Murata 铁氧体 、该频段不存在 SRF 问题。  

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    感谢此处的更新、希望布局优化可在下一次构建时解决此问题。 我会将此主题标记为“已解决“、但如果您有任何其他问题、请随时创建新主题。  

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    我还刚刚研究了严格由输出驱动器上升时间产生噪声的可能性。  

    测试:
    1.使用 E 场探头监测输出布线上的发射,使用 H 场探头监测 IC 以上的发射。  

    2. DNP 系列输出元件。  使输出悬空。  

    3.使用 E 和 H 场探头重复测量。  

    观察结果:

     使用 E 场探头时、库存单元在输出迹线上显示出显著的发射。

    修改后、E 场探针上未显示发射、并且当使用 H 场探针查看时、光谱线没有发生变化。 H 场探头观察到的幅度相对不变、但此处的测量误差很大。  

    如果发射源是上升时间谐波、则输出电容的变化应该已经偏离了 发射频谱。  数据表显示了仅 2pF 负载和 5pF 之间的显著变化。 我假设我至少移除了一些 pF 负载。