M6Y2C+ePort-M輻射整改

本文以M6Y2C核心板平臺搭配ePort-M的工控整機為案例，通過(guò)測試結果直觀(guān)感受時(shí)鐘驅動(dòng)強度與Slew Rate對輻射測試的影響。

ePort-M模塊與MAC端通過(guò)RMII接口進(jìn)行通訊，其Pin6腳為RMII的參考時(shí)鐘REFCLK，頻率為50MHz，該時(shí)鐘由M6Y2C核心板提供，ePort-M作為接收端。下圖1和圖2所示為某工控整機的輻射測試結果，該工控整機使用ZLG致遠電子M6Y2C系列核心板搭配ePort-M模塊，整機需要通過(guò)輻射測試Class B等級，從圖中可以看出該整機在水平方向與垂直方向上的50MHz及其倍頻點(diǎn)上輻射值均較大，輻射超標頻點(diǎn)也集中在此。

圖1 水平方向

圖2 垂直方向

當產(chǎn)品已經(jīng)成型，而輻射卻超標時(shí)，除了改動(dòng)硬件，有沒(méi)有更簡(jiǎn)單便捷的方式來(lái)嘗試降低輻射值呢？答案是有的，那就是通過(guò)軟件調節相應時(shí)鐘引腳的驅動(dòng)強度以及Slew Rate。從上圖的超標頻點(diǎn)以及該工控整機的板上外設可以基本確定，超標頻點(diǎn)來(lái)源于M6Y2C核心板輸出的RMII接口REFCLK 50MHz時(shí)鐘信號。

通過(guò)查閱M6Y2C核心板處理器NXP Cortex-A7 i.MX6ULL手冊得知，ENET1 REFCLK時(shí)鐘信號引腳的控制寄存器為“IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_ENET1_TX_CLK”，其驅動(dòng)強度Drive Strength與Slew Rate的說(shuō)明如下圖3所示。

圖3

上文圖1和圖2測試結果對應的驅動(dòng)強度為“110”，Slew Rate為“Fast Slew Rate”，現在我們將該時(shí)鐘引腳的驅動(dòng)強度調低，調至“001”最低檔（以太網(wǎng)通訊正常），此時(shí)輻射測試結果如下圖4和圖5所示，可見(jiàn)其輻射值大幅下降，超標頻點(diǎn)也減少許多。

圖4 水平方向

圖5 垂直方向

保持驅動(dòng)強度最低，同時(shí)將Slew Rate修改為“Slow Slew Rate”（以太網(wǎng)通訊正常），此時(shí)輻射測試結果如下圖6和圖7所示，可見(jiàn)該工控整機此時(shí)已成功通過(guò)輻射測試Class B等級。

圖6 水平方向

圖7 垂直方向