ZHCAEE1A August   2024  – October 2024 DP83822I , DP83826E , DP83826I , DP83867E , DP83867IR , DP83869HM

 

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  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1缩写
  5. 2引言
  6. 3EMC 发射
    1. 3.1 辐射发射
      1. 3.1.1 辐射发射测试的测试设置
      2. 3.1.2 主要辐射发射源
    2. 3.2 传导发射
      1. 3.2.1 传导发射测试的测试设置
      2. 3.2.2 主要传导发射源
    3. 3.3 有关 EMC 发射的调试程序
      1. 3.3.1 一般调试程序
      2. 3.3.2 特定于 RE 的调试
      3. 3.3.3 特定于 CE 的调试
  7. 4EMC 抗扰度测试
    1. 4.1 EMI 通过标准
    2. 4.2 EMI 常识
    3. 4.3 IEC61000 4-2 ESD
      1. 4.3.1 ESD 测试设置
      2. 4.3.2 可能的故障根本原因
      3. 4.3.3 调试程序
        1. 4.3.3.1 遵循测试设置
        2. 4.3.3.2 消除电缆或链路伙伴上的外部因素
        3. 4.3.3.3 为改进 ESD 性能应探索的领域
          1. 4.3.3.3.1 空气耦合或电容耦合放电 ESD 建议
          2. 4.3.3.3.2 直接接触放电 ESD 建议
        4. 4.3.3.4 原理图和布局建议
    4. 4.4 IEC 61000 4-3 RI
      1. 4.4.1 RI 测试设置
      2. 4.4.2 可能的故障根本原因
      3. 4.4.3 调试程序
        1. 4.4.3.1 遵循 RI 测试设置
        2. 4.4.3.2 消除电缆或链路伙伴上的外部因素
        3. 4.4.3.3 找出主要发射区域
        4. 4.4.3.4 原理图和布局建议
    5. 4.5 IEC 61000 4-4 EFT
      1. 4.5.1 EFT 测试设置
      2. 4.5.2 可能的故障根本原因
      3. 4.5.3 调试程序
        1. 4.5.3.1 遵循 EFT 测试设置
        2. 4.5.3.2 消除电缆或链路伙伴上的外部因素
        3. 4.5.3.3 为改进 EFT 性能应探索的领域
        4. 4.5.3.4 原理图和布局建议
    6. 4.6 IEC 61000 4-5 浪涌
      1. 4.6.1 浪涌测试设置
      2. 4.6.2 可能的故障根本原因
      3. 4.6.3 调试程序
        1. 4.6.3.1 遵循浪涌测试设置
        2. 4.6.3.2 消除电缆或链路伙伴上的外部因素
        3. 4.6.3.3 为改进浪涌性能应探索的领域
        4. 4.6.3.4 原理图和布局建议
    7. 4.7 IEC 61000 4-6 CI
      1. 4.7.1 CI 测试设置
      2. 4.7.2 可能的故障根本原因
      3. 4.7.3 调试程序
        1. 4.7.3.1 遵循 CI 测试设置
        2. 4.7.3.2 消除电缆或链路伙伴上的外部因素
        3. 4.7.3.3 为改进 CI 性能应探索的领域
        4. 4.7.3.4 原理图和布局建议
  8. 5所有 EMC、EMI 测试的原理图和布局建议
    1. 5.1 原理图建议
    2. 5.2 布局建议
  9. 6总结
  10. 7参考资料
  11. 8修订历史记录

特定于 RE 的调试

  1. 用于优化 PHY 辐射发射的通用配置
    • 在测试期间关闭 DUT 和链路伙伴的 CLK_OUT 引脚或任何未使用的时钟源。TI 的 PHY CLK_OUT 引脚始终可以在引脚上生成 25MHz 或 50MHz 时钟信号,当不使用此功能时,会导致向周围环境产生不必要的发射。
    • 关闭 DUT/LP LED 引脚上的 TX/RX 活动。确认没有任何 LED 引脚配置为 RX 或 TX 活动模式。在 TX/RX 活动期间 LED 持续闪烁会导致较低频率范围的额外辐射发射
  2. 在 RE 测试时消除电缆或链路伙伴上的外部因素
    • 使用短电缆长度以更大程度地降低电缆的影响
    • 将链路伙伴板更改为与 DUT 电路板相同,从而排除链路伙伴板上的问题
    • 通过大地屏蔽链路伙伴和以太网电缆,消除非 DUT 板的辐射影响
    • 启用环回并移除电缆,以隔离电缆上的任何辐射发射影响

    如果上述建议无法解决 RE 测试故障问题,则主要发射源可能是 DUT。请参考以下要点,通过原理图/布局优化来调查根本原因并解决问题。

  3. 读取在 RE 测试时的故障频率范围
    • 如果在较低频率(例如开关频率)范围内失败,请检查电源轨电路导致的发射
    • 如果失败频率超出 25MHz 或谐波范围,则原因可能是晶体或振荡器路径有问题
    • 如果失败频率与 MAC 至 PHY 时钟频率匹配,则原因可能是 MAC 接口路径有问题
    • 如果失败频率接近 MDI 频率,则根本原因可能是 MDI 接口路径有问题

    下一节将详细介绍如何根据失败频率范围,从 DUT 找出上述所有根本原因。

  4. 将 DUT 板上的其他 IC 与 PHY 隔离,以便更大限度地降低潜在影响
    • 在复位阶段或低功耗模式下配置以太网 PHY。
      • 验证主要发射是否来自电路板上的外部元件
    • 禁用所有其他 IC 或关闭其电源。仅在 DUT 上启用 PRBS 测试,在链路伙伴侧启用反向环回
      • 这有助于隔离 DUT 板上其他元件产生的噪声。启用 PRBS 时,仍在两个 PHY 之间生成数据包
    • 启用 MAC 隔离以减少对 MAC 侧的影响
      • 根据 IEEE 标准的定义,使用寄存器 0x0[10] 启用 MAC 隔离
      • 这有助于隔离 MAC 和 PHY 接口之间的发射源
  5. 使用铜带隔离 PHY 周围的主要发射区域。
    • 使用铜带覆盖可能的发射源,以便找出 DUT 板上的根本原因:
      • 铜带需要牢固地连接大地以吸收大部分发射噪声。如果铜带未正确连接大地,铜带可以充当天线源,进一步放大来自覆盖区域的信号
      • 确认铜带和电路板元件之间是否存在绝缘体,以防止器件之间发生短路
    • 使用铜带覆盖 PHY IC 周围的区域,看看 PHY 的 IC 是否为主要辐射源
    • 使用铜带覆盖时钟信号(晶体、振荡器、RMII 时钟、MDC 等),看看时钟源是否为主要发射源
      • 信号端时钟信号上的阻抗匹配有助于减少时钟信号线上的发射。
    • 使用铜带覆盖 MDI 线路周围的区域,看看 MDI 线路是否为主要发射源
      • 缩短 MDI 线路的长度并防止 MDI 线路突然导通,可以减少 MDI 线路上的发射
    • 使用铜带覆盖 MAC 至 PHY 接口布线周围的区域,看看 MAC 接口是否为主要发射源
      • 压摆率控制有助于减少 MAC 接口上的发射
      • 埋入式 MAC 布线还可以进一步减少 MAC 接口上的发射
  6. 原理图和布局建议
    • 执行上述调试程序以隔离主要发射源后,请遵循原理图和布局建议来进一步优化设计的 EMC/EMI 性能。