EMI测试那点事——利用MDO 测试高速数据引起的EMI问题（案例分析） 案例分析

海洋狂吻

时间：2012 年11 月16 日

地点：华北电力大学

待测试设备：某视频信号处理设备电路板

测试仪器：泰克MDO4104-6 + BNC 电缆

面临的问题：

本案例中的客户与案例三和案例四是同一客户，但被测电路板不同，本次测试该客户另一款视频信号处理单元的电路板。众所周知，视频信号对干扰十分敏感，处理不好，很容易出现马赛克现象，该客户就存在这样的问题

实测过程：

由于有了前两次的测试经验，我们直接想到的就是电源或地线上的EMI 问题，于是将示波器通道1 接到该电路板+5V 供电，同时用BNC 电缆将该电源接到频谱仪输入端，得到测试结果如下：

在这个测试结果中，我们发现黄色的电源波形上仍然有20mV 的纹波存在，下半部分的频谱图中，低频端的底噪抬起以及相应的频峰也是典型的电源纹波造成的EMI 频谱。光标a 示意出该电源纹波的EMI 带宽只有384KHz，远低于案例三中的16MHz，说明这个视频处理电路的供电纹波大大优于案例三中的电路，因此对视频信号造成的干扰来源，应该不是电源纹波造成的。但是从上图下半部分频谱上，我们还在1MHz和1.35MHz 两个频点看到频峰，而且这些频峰还在随时间变化，另一时刻的测试结果如下：

此时刻EMI 频率峰， 除了上图的两个外， 还有608KHz 以及910KHz 等多个频率峰，这些频率峰的存在，预示着该EMI 问题可能与某些时钟串扰有关，由于其呈周期性变化，一时还难以判断与哪类时钟有关。对于这种呈周期性变化的EMI 问题，最好的测试方法就是对射频信号进行幅度解调，将射频信号的幅度随时间的变化规律显示出来。为此我们将MDO 时域的时基由10uS 调整为10mS，同时打开MDO 射频幅度随时间变化的功能，得到下面测试结果：

通过上图中上半部分时域波形中橙色的幅度随时间的变化曲线，我们已经发现了射频信号的幅度呈规律性的变化，只是10mS 时基仍然不够长，无法看清射频信号变化的全貌，于是我们进一步将时基延长到40mS，得到测试结果如下图：

由此图上半部分时域波形中的橙色曲线，我们可以看到明显地发现射频输入的幅度呈周期性变化的规律。在此图中，表示频谱时间段的橙色条位于较宽的突发处，下半部分频谱图显示频率峰间隔约300KHz，说明此刻EMI 与一个100KHz 时钟有关。我们将频谱分析时间段移动到带有台阶的突发较窄段，得到如下结果：

此时的频峰间隔比300KHz 短，说明此时刻EMI 与另一个频率低于100KHz 的时钟有关。我们在时域波形中打开光标，可以此时带台阶的突发重复周期约20mS，较窄突发与较宽突发重复周期约10mS，由此可初步判断该视频处理单元电源线上的EMI 与控制图像的两个时钟信号有关。于是我们继续移动频谱分析时间段到矮台阶处，得到如下结果：

此时，频峰间隔再起变化，由此找到另一个干扰视频质量的时钟泄露问题。

案例总结：

对周期性变化的EMI 干扰问题，MDO 的幅度随时间变化功能非常有用，可以轻松找到潜在的多个问题的根源。