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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › 射频RF|微波技术 › 车载USB charger, 30M到245M传导辐射超标12dB
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车载USB charger, 30M到245M传导辐射超标12dB

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Quantum_

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 楼主| 发表于 2023-11-28 00:17 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 Quantum_ 于 2023-11-30 23:09 编辑 ) {8 i  u* S9 _4 M$ z# h

5 R, B' m/ u9 T2 D! @1,产品: 车载USB charger* P4 `; o4 h' ]/ C& s# U
2,测试项目: 传导辐射
4 B4 Q( e8 ?+ o  @3,测试结果, 请参看下图.1 s. y# B& x7 p, |, _
    其中, 30M到245M, 像是正弦波的上半轴一样(超额部分).
: K# {, s/ {$ x4 e" a链接: https://pan.baidu.com/s/1G1J1IrVisWHaUH8WQRxn4w?pwd=atta 提取码: atta( j  B; P- C: c- }. z+ v
第一次, 做传导辐射. 不知, 从何下手整改?电路图, 不知道怎么上传上来, 一直提示, 文件太大(其实也就6M).9 m6 V6 B) u0 j
    一组12v电源进来, 分成2个USB 输出, 做过的, 应该都知道, 我手上几个竞品, 功能到外形都是大同小异.# e+ a& v0 ]3 \3 Z# s
有人才可否先帮我科普下, 什么是传导辐射, 测试原理是什么?
* R, g/ h0 {. ^- m有哪些书, 或者网页可以查看?
' S0 V5 b  ^' W! z: s- R& z( D7 Y- _) ]* ^- k
谢谢!+ c9 x& z9 [$ T5 l6 J
----------
7 V; x2 T: E. e' U+ X11.30.2023 更新.
: H, c  G0 u' e1. 看了如下各楼的文章. 了解了一些基本概念, 像SMPS = Switch mode Power Supply, CISPR=comite international..., Class 5(Lower limit, but have gaps), 但是新的问题又来了.
/ S1 ^. H1 K: i6 L: M: _- }2. 我的test setup 与文章里的setup 很不一样(我指的是CISPR 25), 他们的距离, 还有5cm 的chassiss GND高度, 50 0hm..., 跟我们实验室的setup很不同. 是否有讲究?0 N+ h7 e) {/ V. ?
3. 我的实验用的是电流法, 选择了50mm, 及750mm两个位置放置电流感应圈. 这个距离是否有讲究, 可否自行选择, 往哪边移会对结果好一些?. l7 f1 @4 f6 t" i* W5 p9 C
4. 如果我的cable里, 即有电源线, 也有USB的线, 该怎么办, 一起测? 还是分开测?6 ]6 u/ O% X9 E0 q" V$ F4 o8 v, H
5. 实验的连接 拓朴是这样的  Batt-_-_-_-_-_-_- (Host + My device's Power port)-_-_-_-_-_-(Ipad + My device's USB port)  备注上, 下两线, 表示有两跟/两种线)
5 a% Q' j$ k3 ]7 I+ V    也就是说, 我的device同时连接电池与host的电源输入及host的电源及USB输出. 我如何能知道, 这个噪声来自哪个方向? 可能是我的DCDC引起的, 也可能是Host 输出的呢?
  n4 M1 F+ Q( r8 e  }    如何排除噪音不是来自Host?, S" ]! L  O( ]/ C$ H, d$ E( S
6. 楼下某层, 版主说只超出了33M, 201M两个点.: }! `0 B* I% z. ?+ i/ R4 R" X+ r7 b1 a
    为何只有两个点呢, 我看到的是4个点? 且limit line有2条, 我该如何阅读呢? 只看Peak吗? AVG可以不处理吗?
7 o: q8 W# \* `3 o7. 如何确认一个频点是另一个频点的‘倍频’呢? 特别是在数值上, 不是整数倍的时候? 这个倍频为何会‘跑偏’呢? 容差多少, 可以视为倍频?
3 y1 u$ ?; Z8 ?4 y+ Q' a* j4 A8. 明天有约实验室, 版主说的solutoin, 可以一一验证. 后续更新进展.
/ [1 z9 [% w+ }$ p! e以上, 谢谢!
( I! c: l' o% _! w

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文件太大可以壓縮成兩個檔案上傳！  发表于 2023-11-29 22:00

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发表于 2023-11-28 09:43 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2023-11-28 09:50 编辑
' K/ H& Y& z3 ]! ~- G: Z5 U; b3 O) D9 u0 E
終於有一篇不是踢哀（TI）寫的，裏面提到共模線圈（Common Choke）的作法，就是我們上次使用的方案。
% Y* F4 @  k" Z/ f2 d, L% e) s- c# n0 _3 {( l0 p- e4 |# p
吾人畢生所學，盡傳予汝！5 t/ x% c! d( {1 ~- q/ y, P

3 C5 D  O" A2 P! B6 n我這輩子未免也學得太少了！) g5 E& x& u3 z
8 N, B7 ?: z6 q; d
( U9 q: I; i: ~6 ~. s( j

an15.pdf

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发表于 2023-11-28 09:35 | 只看该作者
Conducted EMI Filter Design/ ?) U2 D8 E( M2 a& `

$ Q! }+ k, {. X% v

Conducted_EMI_Filter_Design.pdf

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One more question, my lord. As we know that the word 'dB' is the logarithm of a fraction. Do you know what the Numerator and Denominator stands for, respectively? 20log(Va/Vb). Thank you!  发表于 2023-11-28 22:39
Quantum_
I am sorry to say that my fundamentals of Electric Circuits are not fair enough to understand the contents in page 6 and the following.  发表于 2023-11-28 22:11
Quantum_
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After having read this article thoroughly, I still can't clearly understand the Acronym 'SMPS'.  发表于 2023-11-28 22:06

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发表于 2023-12-6 15:54 | 只看该作者
除了讀卡機芯片，這就不是樓主要做的東西嗎？- N% P! D- d- y+ \
7 P8 |% e$ \! Q; [) W9 L: @
https://www.ti.com/video/6295637884001& m" Q; U" N# q+ T5 [" n4 q
# V6 t9 _. d# |5 t) P
! t7 F# o& A7 e, P. Z+ g4 k7 d

& n) ^8 w' y0 t, y8 O1 y8 \踢哀（TI）不是蓋的！$ V4 t: ]& p- U% S

$ g5 g5 L$ @. d1 J. P: r

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I can't login into this page today, so I can not watch the video you suggested! I will try it another day.  发表于 2023-12-7 23:50

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发表于 2023-12-1 00:24 | 只看该作者
纜線可以考慮纏繞磁環（Ferrite Core）擋擋看！
% D8 h1 c( J$ p
2 i5 ?0 h; S/ ]& D6 I5 V# Y
* J8 Z: A# ]/ k' d# n

Ferrite Core.jpg (2.47 KB, 下载次数: 17)

Ferrite Core.jpg

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发表于 2023-12-1 00:18 | 只看该作者
  • 我的 Host 不是笔电、 更不是桌机。 外形有点像 Mac mini 车载专用的 Host。 接口个数多且形状独特，有点像早年桌机的 PS/2。
    1 T/ H. Y; l6 n" A+ {( ?, l5 O就是類似工業電腦的主機，敝爛公司也做這東西。
  • 有无可能底噪就在门限附近，一经我的系统稍微抬一点就超标？
    . o0 W6 J0 D  r8 n* D: O可能！尤其是不當的纜線，可能讓雜訊又飆高很多 dB。
  • 我的 Host 是我的客人指定的，我换不了其它。 我问过客人了， 他们也不清楚自己的底噪是多少。
    7 M7 R, |7 G% R2 }8 U: R: x- z/ A所以更要確定雜訊是不是主機帶出來的。
    9 q) z- `, |( k. Z- E3 ?如果你只是要認證你的板子，可以和實驗室討論用筆電驗證讀卡機，USB 充電埠就接純電阻負載。+ V' t( y& c: b( ~6 W6 t  H
    如果你必須搭配客戶的板子一起認證，那更要釐清雜訊是誰出來的。
    . C, e( L; s$ @- i/ Y! S( M所以 DC LISN 是在你和主機間的接線量測的嗎？纜線中有 12V 電源和 USB D+/D-？
    - @/ s& |  v0 n, N- m+ z# z* ?
    % R( h& D( C" I9 J5 l
    7 b' v# j' G& N# Y
    : R' z1 p7 }, f4 A& J* ^. W
- C+ R, x) R, g4 y2 o) z- p
7 o: h5 u# h  J

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发表于 2023-11-30 23:09 | 只看该作者
爛公司的教育訓練 - 電磁相容 EMC! R- ]8 [2 m- A0 ^
4 B: A5 ^$ O1 D; U! i$ l5 K

EMC.pdf

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很好的,扫盲文章!  发表于 2023-11-30 23:33

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发表于 2023-11-30 10:53 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2023-11-30 20:21 编辑
( n% j" {" e# i& r
9 J& I+ {/ ?/ x, M# \
HC2 Conducted Emission Debug 建議

: `" e) v+ G# ]% r2 l* O
看了一下電路，覺得比較可疑的是創惟科技（Genesys）USBSD Card Reader Controller GL835。因為它內建 12MHz 振盪電路。201MHz 有可能是 SD Card 讀寫造成的，它剛好約略是 25MHz 或 50MHz 的倍頻。33MHz 我比較不解，但有可能是 GL852 內部 12MHz 利用 PLL 升頻，產生 33MHz 給裏面 MCU 使用的時脈。0 a6 E* L$ s, n9 t* I

( A# r- H5 {' G! L8 u% N" {* P
$ O) Z# m1 |& E* x2 {
先釐清干擾來源
依照我的推斷，測試時應該兩個 USB 充電埠有掛負載，然後 SD Card 做讀寫。
  • 先移除 USB 充電埠負載，看測試結果是否還會超標。
  • 停止 SD Card 讀寫或不要插 SD 卡，看測試結果是否還會超標。
    9 w7 Z$ ?/ C; V- u8 I
/ R* S7 z. n$ E, j, H) W

1 u( ~% Q+ N' K# ]; {; |如果如預期傳導發射（Conducted Emission）干擾沒了，那就是創惟科技（Genesys）USBSD Card Reader Controller GL835 造成的影響。: B7 |- p4 [; G5 F6 n! A

7 H* m0 p0 @! y: Z- f

; z& _2 z7 V+ l+ P+ `
修改建議
  • 創惟科技（Genesys）USB SD Card Reader Controller GL835 支援展頻（Spread Spectrum）功能，請檢查有沒有被開啟。如果沒有、就把它開啟，展頻（Spread Spectrum）有助於抑制電磁干擾。
  • 簡單來說傳導發射（Conducted Emission）就是電源上的擾動在纜線上作怪，可以在加大 C25 和 C26 看看。上次我們的案例是在 C26 多併一顆 100μF 的電解電容。
  • L3 共模線圈（Common Choke）我看不清楚型號，但可以檢查規格上的阻抗值，可以換高一點的型號試試看。上次我們的案例也是共模線圈（Common Choke）的阻抗值由 470Ω 提高到 1KΩ 才過的。而且阻抗高點越接近 200MHz 越好，因為在 201MHz 恰巧也有一個干擾存在。參考附圖，上次我們用的 CK07102CR 1KΩ 阻抗值看起來就不錯。
  • 創惟科技（Genesys）USB SD Card Reader Controller GL835 3.3V 電源輸入或其 LDO 電源輸入端，可以考慮串磁珠（Bead）。不過這個會動到線路佈局（PCB Layout），留待都沒辦法時再當最後手段。
    , F* w5 \5 f% A. ~: f
* f) X2 R3 [8 K- Z
' E2 _2 H- O7 b

CK07102CR.jpg (38.57 KB, 下载次数: 13)

CK07102CR.jpg

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Quantum_
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我把问题, 统一放1楼吧. 方便阅读. 你发的文章基本过一遍了. 我看他们主要针对AC, 不太针对12V车载电池作为输入.  发表于 2023-11-30 21:58

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发表于 2023-11-29 21:55 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2023-11-30 20:18 编辑
- \1 ^$ B, U% c' f. q4 X& S1 F. t* Z9 _$ q5 ^
傳導發射（Conducted Emission）顧名思義就是從纜線（Cable）上散發出來的雜訊干擾，又可分為電源線（Power Line）和訊號線（Signal Line）兩種。
) s( F4 A# U, Y0 H7 U
" G0 f8 E1 C% w) ILISN（Line Impedance Stablization Network）
. e3 E7 n. ?: y9 H量測從電源線（市電）散發出來的雜訊干擾。
/ M( M! Q6 s( e9 {  f' }8 f7 i! v0 q4 z* i0 b
ISN（Impedance Stablization Network）# Q* d9 p" W5 X3 V
量測從訊號線（Signal Line）散發出來的雜訊干擾，通常是電話（PSTN）線或乙太網路（Ethernet）線。
( s8 S7 g! ?+ R, h+ K8 J; F
# p; \0 S: n# }* f. b7 r" J. n2 H2 N量測方式" K+ F6 D' s& Y* R, N
電源線（Power Line）或訊號線（Signal Line）會經過一個 CDN（Coupling / Decouping Network）的電路盒子，將雜訊取出至頻譜分析儀進行量測。當ˋ然 LISN 和 ISN 使用的 CDN（Coupling / Decouping Network）會是不一樣的型號及電路！
/ d# D( |" F9 K! n8 B) N
% f9 Y3 X2 A" _, U4 l5 l0 h: |, k5 c
# }% P1 B* `0 t
敲字快累死我了！
* i% M1 T9 p, m" R& z1 M, J' \% I6 v* }- d6 Y) E5 U$ i

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发表于 2023-11-28 09:28 | 只看该作者
還是踢哀（TI）的文檔，介紹傳導發射（Conducted Emission）的標準！0 j0 R# R8 Z; t# B

4 N" s2 _9 g0 F2 e$ C) \$ X  F& j3 Z' j4 M7 [+ \6 d: Y

slyy136.pdf

757.05 KB, 下载次数: 9, 下载积分: 威望 -5

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发表于 2023-11-28 09:24 | 只看该作者
也是踢哀（TI）的文檔，寫得也不錯！9 X) V6 k1 N4 R2 {2 }7 U1 C7 o6 C

" r2 M' n# o" ^% P3 @( f: M

slyp679.pdf

4.76 MB, 下载次数: 11, 下载积分: 威望 -5

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12#
发表于 2023-11-28 08:41 | 只看该作者
上次在批歐伊（PoE）有類似的情況，波形不太一樣，但也是一整片高高低低的（電源芯片有展頻造成的）。! d7 Z& p( c8 {2 V
* E0 K8 r+ v, x; _; B
  • 加大輸入電容（Input Capacitor）試試。（上次是加了 100uF 發現有顯著的改善）。
  • 直流電源輸入可以加共模線圈（Common Choke）抑制看看。0 K6 E5 `. n0 X' Z' n! V. [6 o0 R
/ w* x% V4 B7 `5 P
我們是修改了這兩項過的。; U! l% H) E# f- ?' ?; A2 m, ?
& `% O8 Q( V  q- j3 |4 a' L+ K
方便告知充電芯片是哪個型號，或提供規格書嗎？- `# M" M% R6 M% ]! x" z7 N6 d

2 Q$ A* e+ n( z2 j. p# H# a2 N6 @3 a4 u6 U; z  S8 s

( k, P1 e- S3 C5 q8 F
7 m4 K% G! i* I; \6 b8 N& o6 B0 d) Z( f# u7 D' A4 o& O
+ C: Z) x* }* @; i$ ^' u* h$ G

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Quantum_
谢谢超级先!链接已经更新.里面有原理图及PCB. 不太理解, PoE是什么. 电源芯片2颗, 如下: SC8101, MPSEVQ4228-C. 目前, 还没有开展频(就我的理解, 展频是给RE调试用的--是否误解?)  详情 回复 发表于 2023-11-28 20:53

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超級狗

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13#
发表于 2023-11-28 08:58 | 只看该作者
踢哀（TI）的文檔給你參考！% _# A; g: l  l9 a
& o9 E& ~- R0 o
照這個文檔中的波形看起來，你的波形好像也是展頻（Spread Spectrum）造成的耶～1 ^- Y1 f; d9 N3 T" H

( V7 ]" X7 b2 \) Z  z 但主因不是展頻（Spread Spectrum），它是有助於抑制傳導發射（Conducted Emission）的，而是線（LINE）上的雜訊沒被濾乾淨，底噪被抬高了。( S' a0 t$ F" g5 x

: e  |0 A+ H2 H3 I8 E4 W8 T! [" [" G+ K6 Z9 z% M
" G* z0 H5 s7 `+ y4 A
* w( k- `/ H) M% v. U

slyy200.pdf

4.84 MB, 下载次数: 14, 下载积分: 威望 -5

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yamazakiryuji

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14#
发表于 2023-11-28 09:04 | 只看该作者
本帖最后由 yamazakiryuji 于 2023-11-28 09:06 编辑 ) ~5 t! s; j8 K! K  {- z/ Z4 _

' Q3 U7 b3 ~) |: b每个电子产品售卖前都应有对应的认证。每个认证又有对应的EMC测试标准，是国标，CE，还是UL。先要搞清楚。或者可以直接找EMC实验室咨询更直接。

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谢谢Yama 的分享! 如果能举个例子就更好了, 比如, 你知道国标, 你就说国标, 如果还有时间, 就说说其它. 当然, 哪怕, 只分享三个名词, 也是好的. 实验室如果也能举个例   发表于 2023-11-28 20:23
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有電磁相容單位的的公司，基頻工程師不會去讀規範。 沒電磁相容單位的的公司，基頻工程師也沒有幾個人會去讀規範。 >_<|||  发表于 2023-11-28 09:46

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yamazakiryuji

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15#
发表于 2023-11-28 13:15 | 只看该作者
谢谢版主这么好的资料！大神受小弟一拜。。Orz..

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16#
 楼主| 发表于 2023-11-28 20:53 | 只看该作者
超級狗 发表于 2023-11-28 08:414 y. V' [9 G: N4 o2 x6 n3 `
上次在批歐伊（PoE）有類似的情況，波形不太一樣，但也是一整片高高低低的（電源芯片有展頻造成的）。0 ]% O/ K% v8 f- R
, |- g" ]+ e6 L$ t2 F+ B& {

+ Y! e2 c4 m# f ...
1 i1 A9 ~% u% d& w0 J
谢谢超级先!链接已经更新.里面有原理图及PCB.% R  N* F# E+ T/ Q- ~
2 L# e( B% u+ V  r0 s5 M1 T, r
* w3 ?0 q5 V% c! \0 {( E
不太理解, PoE是什么.  }4 Q4 ]7 l1 O  v8 }3 Z
电源芯片2颗, 如下:
8 a9 a1 Z, y8 F4 XSC8101, MPSEVQ4228-C. ) U1 ^) p/ P/ o7 E
目前, 还没有开展频(就我的理解, 展频是给RE调试用的--是否误解?)' ~/ [# \9 p5 g; ?$ B$ ?
! W' f/ H( p1 Y  w; y
( O8 j$ K; a0 O9 [( \# H8 N8 J

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SMPS = Switching Mode Power Supply 切換式電源供應器，洋人很常用的縮寫。>_<|||  发表于 2023-11-29 21:28
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批毆伊（PoE）一種從乙太網路（Ethernet）線供電線的技術。  详情 回复 发表于 2023-11-29 06:47

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17#
发表于 2023-11-29 06:47 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2023-11-29 08:00 编辑
4 g3 [1 [+ Z2 ?: j7 x1 D% K
Quantum_ 发表于 2023-11-28 20:53& D+ |3 M- s9 M( K5 p, W
谢谢超级先!链接已经更新.里面有原理图及PCB.

) {. [# s8 _3 U5 D. d5 i# H批毆伊（PoE = Power over Ethernet）是一種透過乙太網路（Ethernet）線供電的技術。# I0 l# \6 p7 T0 n
& N! w6 i: J9 q0 C6 B0 Z1 G! r" ?

1 g3 ^3 [! f7 N* M$ s$ n

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18#
发表于 2023-11-29 06:52 | 只看该作者
展频是给RE调试用的
  y! p4 |4 H* V9 F; D, Q5 E. Q$ W
展頻（Spread Spectrum）對 RE（Radiated Emission）或 CE（Conducted Emission）都有效！( Z* v* U! G* [# r" i
我只是好奇，想看看你的芯片是否有展頻（Spread Spectrum）的功能。  V7 Z& h; a4 G& K) L0 A
1 A2 B$ g0 F* g, z8 G

, ]0 s5 @' ^$ J; [7 h3 E2 {: w/ B

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19#
发表于 2023-11-29 07:20 | 只看该作者
33MHz 和 201MHz 超標- Y/ R0 e; r+ E  W, G- ~9 g! x5 d) s

4 ~* I3 A* Z$ G1 r* i7 M6 J# X33MHz x 6 = 198MHz
2 p2 H* f3 v; O/ V0 W9 n- `0 W% ~+ [( t% ?6 o% c3 S" G
201MHz 約略可以視為 33MHz 的 6 倍頻，而 33MHz 又是一個 CPU 常見的頻率。想請問樓主，系統中是否有什麼元件是用到 33MHz  的頻率？7 E# Q0 ?0 s9 I
& H3 }% @$ u% A  ]$ V* V
應該從這個地方著手！
' Q5 _/ d) d$ I$ J/ n6 a- \8 M  o! S: k( ^( F
' X( o. o- F0 f

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超級狗

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20#
发表于 2023-11-29 07:38 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2023-11-29 13:24 编辑
+ m- E1 u7 ^' F+ Y( J, i9 A: h/ J; B
33MHz 不像是電源的頻率，經驗上散發出來的雜訊不會超過 15 倍頻，應該是系統中有高頻的元件，藉由電源帶出來的。
" ?: R1 V; Y" h1 Z" t; Y$ k- L: t4 n" i+ r/ C+ q) q
樓主要找到根源下對策，不要慌了手腳！
6 j. C$ j) L" W2 R2 a! C9 J4 |+ S& `* H0 k) g9 K; L& o
如果 CPU 展頻（Spread Spectrum）功能，可以打開試試。  ]( |8 Q, L  K" U( W. `) e

) e* u, N) d6 m( O0 `) k. {一般會有展頻（Spread Spectrum）的周邊。（我目前的經驗）
5 F8 O+ v. s* {5 J' e& ?1 W4 v7 C; d, N( B
  • DRAM Controller
  • Ethernet
  • USB 3.00 I# k  Y! o; ~' X$ `

, P( d" Z- n$ G* v+ \" o( x3 b7 z4 F' M2 O( F  n7 X8 e: g& x
MPS MPQ4272 的展頻（Spread Spectrum）可以打開試試，不過只有芯片 420KHz 我是較懷疑會有幫助。
1 D5 k/ }3 @$ V0 V' t' o  _3 w* l1 k/ f. c' |0 C9 x% m
其實，我上個計劃的批歐伊（PoE）芯片也是 MPS 的，經驗上這家公司的產品效能還不錯，通常是其它地方造成的影響。( V2 a$ @: J4 r* k5 J

6 i6 c; b( f9 x1 k% ~5 u; l4 M* m) {7 E0 e4 X7 f6 L( C0 e

MPQ4272GVE_AEC1.pdf

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SC8101_Brief.pdf

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超級狗

该用户从未签到
21#
发表于 2023-11-29 07:46 | 只看该作者
如果這篇技術文檔對你有幫助的話！
+ H6 g% l- x6 ^. l3 c8 E9 |9 T
' n3 u- L1 K; A6 X$ ^8 |3 F" U# u# [電磁干擾奇次諧波和偶次諧波是怎麼來的？: P6 f  Y) u+ z& h6 x) @+ f
" s; d* |" ~9 s3 P8 Q

電磁干擾奇次諧波和偶次諧波是怎麼來的？.pdf

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点评

超級狗
難道又是一個電磁干擾（EMI）的受害者？？？ 加入狗幫吧！一群做得像狗的夥伴們。  详情 回复 发表于 2023-12-5 07:49
6940
I just use to, looking for this aspect of the document, how to thank the dog brother?  发表于 2023-11-30 08:46

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