分析

2.2.1 EMI 輻 射 來 源

由 圖 2.1 的 資 料，可 以 看 到 在 30MHz 到 300MHz 區 段 有 五 個 主

要 高 峰 值 的 電 磁 輻 射 ， 而 且 都 具 有 不 小 的 強 度 ， 超 出 或 接 近 法 規

所 容 許 的 邊 界。這 五 個 高 峰 為 78.06Mhz、96.96MHz、195.24 M Hz 、

由 圖 2.2 的 資 料，可 以 看 到 在 300MHz 到 1000MHz 區 段 係 呈 現

702MHz = 78MHz x 9 = 39MHz x 18

938.4MHz = 78MHz x 12.03 = 39MHz x 24.06

由 前 面 資 料 分 析 ， 將 以 上 峰 值 的 序 列 整 理 成 三 個 系 列 的 訊 號 ： 39MHz、 78MHz、 和 96MHz。 底 下 針 對 這 三 者 做 分 析 ：

2.2.2 39MHz 系 列 諧 波

CPU 產 生 的 39MHz 信 號 路 徑 的 電 路 簡 圖 如 下 ：

圖 2.3 39MHz 信 號 路 徑

信 號 出 CPU 後，以 貫 孔 穿 越 PCB 到 背 面，然 後 直 接 進 入 LCM。

整 個 路 徑 並 不 長 ， 如 圖 2.3 所 示 。 而 在 其 高 頻 電 流 回 流 路 徑 上 有

許 多 貫 孔 和 去 耦 合 電 容 ， 因 此 也 會 有 無 數 可 能 的 回 流 路 徑 。 其 中 兩 個 可 能 路 徑 如 圖 2.4 和 圖 2.5 所 示。圖 2.4 是 高 頻 電 流 流 出 CPU

後 ， 通 過 導 線 、 貫 孔 、 導 線 ， 進 入 LCM， 流 出 LCM 進 入 地 層 (參 考

層 )，再 流 過 地 層 (參 考 層 )到 CPU 的 去 耦 合 電 容，進 入 電 源 層，流 入 CPU 的 電 源 腳 ， 回 到 CPU 訊 號 輸 出 腳 ， 完 成 整 個 迴 路 。 圖 2.5

則 是 高 頻 電 流 流 出 CPU 後 ， 通 過 導 線 、 貫 孔 、 導 線 ， 進 入 LCM，

流 出 LCM 進 入 地 層 (參 考 層 )， 再 流 過 地 層 (參 考 層 )到 LCM 的 去 耦

合 電 容，進 入 電 源 層，流 過 電 源 層，流 入 CPU 的 電 源 腳，回 到 CPU

訊 號 輸 出 腳 ， 完 成 整 個 迴 路 。

圖 2.4 39MHz 信 號 路 徑 電 流 回 流 路 徑 一

圖 2.5 39MHz 信 號 路 徑 電 流 回 流 路 徑 二

再 以 數 位 示 波 器 觀 察 39MHz 的 時 域 訊 號 如 圖 2.6 所 示 ， 由 圖

可 見 信 號 呈 現 強 烈 的 RING 現 象 ， 並 不 是 良 好 的 方 波 。 圖 2.7 是 39MHz 通 過 貫 孔 後 的 波 形，可 看 到 通 過 貫 孔 有 影 響 到 39MHz 訊 號。

開 動 數 位 示 波 器 的 FFT 功 能 ， 觀 察 39MHz 的 頻 域 訊 號 如 圖 2.8 所

示 ， 由 圖 可 見 信 號 呈 現 除 了 有 奇 次 諧 波 外 ， 並 有 偶 次 諧 波 存 在 。 圖 2.9 則 是 通 過 貫 孔 後 的 頻 域 強 度，可 看 到 和 圖 2.8 有 些 許 不 同。

進 一 步 ， 將 圖 2.8 的 值 除 以 圖 2.9 的 值 ， 得 到 圖 2.10， 代 表 通 過

貫 孔 前 後 的 能 量 差 異 ， 可 以 看 到 在 某 些 諧 波 有 明 顯 的 不 同 。

圖 2.6 39MHz 通 過 貫 孔 前 訊 號 波 形

圖 2.7 39MHz 通 過 貫 孔 後 訊 號 波 形

圖 2.8 39MHz 通 過 貫 孔 前 訊 號 FFT 波 形

圖 2.9 39MHz 通 過 貫 孔 後 訊 號 FFT 波 形

圖 2.10 39MHz 通 過 貫 孔 前 /通 過 後 訊 號 FFT 波 形

2.2.3 78MHz 系 列 諧 波

CPU 產 生 的 78MHz 信 號 路 徑 的 電 路 簡 圖 如 下 ：

圖 2.11 78MHz 信 號 路 徑

圖 2.12 78MHz 信 號 路 徑

CPU 產 生 的 78MHz 信 號 ， 通 過 兩 個 LC 的 串 接 電 路 ， 然 後 進 入

SDRAM， 整 個 導 線 都 在 PCB 第 一 層 走 線 。 LC 電 路 的 作 用 是 根 據 原

廠 提 供 的 建 議 ， 用 以 改 正 CPU 產 生 的 78MHz 的 波 形 。

78MHz 的 高 頻 電 流 回 流 路 徑 上 有 許 多 貫 孔 和 去 耦 合 電 容 ， 因

此 也 會 有 無 數 可 能 的 回 流 路 徑。其 中 兩 個 可 能 路 徑 如 圖 2.13 和 圖 2.14 所 示 。 圖 2.13 是 高 頻 電 流 流 出 CPU 後 ， 通 過 導 線 、 電 感 、

導 線、電 感、導 線，進 入 SDRAM，流 出 SDRAM 進 入 地 層 ( 參 考 層 ) ，

再 流 過 地 層 (參 考 層 )到 CPU 的 去 耦 合 電 容，進 入 電 源 層，流 入 CPU 的 電 源 腳，回 到 CPU 訊 號 輸 出 腳，完 成 整 個 迴 路。圖 2.14 則 是 高

頻 電 流 流 出 CPU 後 ， 通 過 導 線 、 電 感 、 導 線 、 電 感 、 導 線 ， 進 入 SDRAM， 流 出 SDRAM 進 入 地 層 (參 考 層 )， 再 流 過 地 層 (參 考 層 )到

SDRAM 的 去 耦 合 電 容 ， 進 入 電 源 層 ， 流 過 電 源 層 ， 流 入 CPU 的 電

源 腳 ， 回 到 CPU 訊 號 輸 出 腳 ， 完 成 整 個 迴 路 。

圖 2.13 78MHz 信 號 路 徑 電 流 回 流 路 徑 一

圖 2.14 78MHz 信 號 路 徑 電 流 回 流 路 徑 二

以 數 位 示 波 器 觀 察 78MHz 的 時 域 訊 號 如 圖 2.15 所 示，由 圖 可

見 信 號 也 呈 現 強 烈 的 RING 現 象，並 不 是 良 好 的 方 波。開 動 數 位 示 波 器 的 FFT 功 能，觀 察 78MHz 的 頻 域 訊 號 如 圖 2.16 所 示，由 圖 可

見 信 號 呈 現 除 了 有 奇 次 諧 波 外 ， 並 有 偶 次 諧 波 存 在 。

圖 2.15 78MHz 訊 號 波 形

圖 2.16 78MHz 訊 號 FFT 波 形

2.2.4 96MHz 系 列 諧 波

而 由 前 面 的 CPU 資 料 可 以 看 到 96MHz 的 CLOCK 是 CPU 內 部 電 路 使 用 ， 並 沒 有 輸 出 到 CPU 外 ， 因 此 可 能 是 由 CPU 內 部 電 路 直 接

產 生 EMI 輻 射 。