上升时间如何影响MEC电磁辐射？怎么解决？串联电阻立马搞定
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在设计电子产品的时候，很多工程师都认为信号的原始数据速率决定一切。一般的想法是数据速率越快，信号完整性就越难保证。越高的数据速率会产生越高的电磁辐射，这确实是正确的，但是也过于简单了
通常来说，信号是否会辐射的最重要的因素之一是信号的上升时间，确实，要拥有高速接口，就需要快速上升时间，
这篇文章主要是关于上升时间如何影响EMC电磁辐射。
通过在发送IC附近使用串联电阻，与接收组件/IC的电容形成RC滤波器。通过改变电阻的值，你可以缩短所需速率的上升时间。
一、如何测试上升时间？
为了测试不同的上升时间，这里选择 LTC6905，可变频频率振荡器。使用的是LTC6905IS5-96，具有 96MHz 的固定主时钟。
【LTC6905IS5-96 PDF数据手册】_中文资料_(凌力尔特 Linear Technology)-采芯网
通过调整 DIV 引脚 (LOW/FLOATING/HIGH)，主时钟分别按 4/2/1 分频。我们可以有 24MHz、48MHz 和 96MHz 的输出。根据数据表，上升时间为 0.5ns，负载电容为 5pF。还可以为振荡器驱动大负载 (4mA)。
这里通过将零件与自身进行比较，因此确切的上升时间并不重要，重要的是它快。
二、测试板
1、原理图
下面的示意图非常简单，由三个基于LTC6905的相同模块组成，每个块都有2个 2.2uF 0402 去耦电容，在DIV引脚上有一个可调跳线来设置时钟分频器。
SET引脚有一个分压器，这里选择的LTC6905型号没有使用这个引脚。
振荡器输出通过一个串联电阻，然后驱动一个与1pF 电容并联的10KΩ电阻，为了测试驱动器产生的共模电流，有一根电线连接5V/GND到电路板外面。
测试板示意图，3个基于LTC6905 振荡器的相同模块
2、PCB图
上面的PCB显示了3块的布局尽可能都彼此相同，唯一的区别就是底部地面浇筑中返回路径不连续的尺寸增加，没有顶部接地浇注，迫使所有返回电流流向不连续性周围的底层。
这里的测试，将使用最难的区块，由于回路中的环路面积较大。任何辐射发射都会被放大。顶部的两个模块已断开电源，确保不会影响测试。
测试板 PCB
这里必须要注意返回电流必须绕过的返回路径不连续性。
三、测试方法
1、近场探头
查看单条走线发射的最有效方法是使用进场探头，从近场的痕迹中拾取电磁辐射。有磁场（H场）和电场（E场）探头。从近场探头获得的任何测量本质上都是定性的，不能与任何EMC合规标准直接相关。
这里总结一下，在近场中，EM场主要是由电路阻抗决定，无论是E场还是H场独立主导，在远场中，充当真正的电磁波，波阻抗为377Ω。
对于这个测试，在返回路径不连续性上方标记了一个位置，为每个测试放置探头，使用电场探头，因为更小，更容易查明特定位置。
电场探头直接放置在返回平面不连续性上方
2、共模电流钳
真正有用的预一致性工具还是射频电流钳。原因很简单：
- 首先这个测试比较简单，不需要任何复杂的测试设备，而且可以很快完成，
- 其次，要产生辐射，你需要能源和天线，离开PCB的电缆将比板上任何单条走线长几倍。
探头测量电缆中流动的共模电流量。需要明确的是所有的共模电流都是无意的，因为不是驱动信号。
四、测试结果
1、电阻和探头位置的重要性
当我第一次进行测试时，我从一个0Ω串联电阻开始。然后使用0Ω、220Ω和10KΩ电阻在96MHz和48MHz下记录了测试数据。在分析数据时发现不同电阻之间基本没有区别。
然后才意识到，我只是在 0Ω 处检查整个走线，但实际上并没有确认这个位置是正确的。串联电阻不会影响信号从 IC 到电阻的上升时间。
场探针位于驱动 IC 和电阻之间
2、电场探头：96MHZ
重新进行测试，从LTC6905的主时钟开始，频率为96MHZ。
下图显示了基频、三次、五次、七次和九次谐波（分别为 96、288、480、672 和 864MHz）的辐射发射功率。
辐射发射功率图
IC 时钟频率为 96MHz 时的频率与功率。高于 288MHz 时，10KΩ 电阻没有峰值。
3、电场探头：24MHz
用时钟频率为24MHz的IC进行了相同的测试，下图显示了29 次奇次谐波的辐射发射功率。
辐射发射功率图
IC 时钟频率为 24MHz 时的频率与功率。高于 24MHz 时，10KΩ 电阻没有峰值。
4、射频电流钳：96MHz
最终测试是使用射频电流钳进行的。仅显示时钟频率为 96MHz 时的结果，因为频率为 24MHz 时的趋势是相同的。
辐射发射功率图
IC 时钟频率为 24MHz 时的频率与功率。在 96MHz 以上，10KΩ 电阻没有峰值。在 288MHz 以上，任何电阻值都没有峰值。
五、结论
下图显示了梯形方波的傅里叶变换。有常数项、波形响应项和基于上升/下降时间的响应项。
一旦信号达到 f=1/(π*τr) 的点，功率就会以 -40dB/十倍频程的速率下降。在此之前，它以-20dB/十倍的速度下降。
通过增加上升时间，可以有效地将这一点向左移动，从而减少了发射带宽。
梯形方波的傅里叶变换
这个意味虽然基频确实对 EMI 有影响（特别是在考虑峰值以外的检测类型时，如准峰值）
当你想要限制电磁辐射时，信号的上升时间就更为重要了。只要你能够减慢上升时间，就可以减少信号的辐射带宽。
建议使用串联电阻来减慢信号的上升时间。通常情况下，数字IC的上升时间比其驱动所需的要快得多，你可以使用移位寄存器或者I2C扩展器来驱动LED指示灯，就不需要20ns的上升时间。
以上就是关于上升时间影响MEC电磁辐射的一些的知识。
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