EMV-Prüfung - Vorher / Nachher

kritzelkratzel

Erfahrener Benutzer
#1
Liebe Freunde der Produktsicherheit,

heute darf ich euch ein Ergebnis melden, welches mich persönlich sehr erleichtert hat und auch den einen oder anderen aus dem Forum vielleicht interessieren wird. An meinen Fehlschlag mit der EMV-Prüfung im Mai diesen Jahres werden sich einige noch erinnern - ich habe im Sinne der EMV damals ein desaströses Ergebnis erzielt. Ungefähr so sah es aus:
Die rote Linie ist der erlaubte Maximalpegel der Störaussendung über der Frequenz (30MHz bis 1 GHz) und die grüne Kurve ist das Messergebnis. Die vielen Spitzen ab 54 MHz sind die verschiedenen Harmonischen von 27 MHz, meinem Grund-Takt, sowie deren Mischprodukte. Hier strahlt die Kamera wie bekloppt - erfolgreiche Zertifizierung unmöglich.

Die folgenden Monate durfte ich dann noch einmal "in Klausur gehen" und über meine Fehler nachdenken; auch um meine Kenntnisse im EMV-gerechten Leiterplattenentwurf und Schaltungsaufbau aufzufrischen oder überhaupt einmal anzusammeln. Herausgekommen ist dann eine komplette Neuentwicklung mit neuem FPGA und besserer Firmware:

Anhang anzeigen 73526
NerdCam3D mit MachXO2 FPGA

Von dieser Kamera gibt es bislang nur diesen einen Prototypen, den ich an das EMV-Labor geschickt habe. Das Messergebnis zeigt, dass sich die Mühe der letzten Monate auf jeden Fall gelohnt hat:


Über den klaren Unterschied muss man nicht weiter diskutieren. Wäre das eine richtige Abnahmemessung - ich hätte sie in der Tasche. Die verschiedenen Absolutwerte auf den y-Achsen kommen übrigens daher, dass die alte Messung auf 10m Entfernung und die neue Messung auf 3m Entfernung zwischen Messobjekt und Messantenne durchgeführt wurde. Die Anforderungen für CE- und FCC-Konformität sind in diesem Punkt verschieden. In der Summe haben mich verschiedene EMV-Maßnahmen an das Ziel geführt:

  • 6-Lagen-Multilayer Aufbautechnik der Leiterplatte: neben einer Power- und GND-Lage haben die beiden Signallagen jeweils eine eigene Massefläche. Es gibt also in der Summe 3 verschiedene Masseflächen im Entwurf.
  • Keine Schlitze in den Masseflächen - klingt banal, aber in vielen Datenblättern von Mixed-Signal Chips steht drin, dass AGND und DGND zu trennen sind.
  • Impedanzkontrollierte Leitungen: Die Leiterbahnbreite so gestalten, dass die Breite ca. 50 Ohm Wellenwiderstand ergibt.
  • Terminierungen an Clock- und Datenleitungen, damit keine Reflexionen an den Leitungen auftreten. Das ist ein spezielles Problem von unsymmetrischen Leitungen, differenzielle Leitungen sind hier unempfindlicher.
  • Transfer-Vias an den Stellen setzen, an denen von Signallage 1 auf Signallage 2 gewechselt werden muss. Der Massestrom des jeweiligen Signals darf an solchen Stellen nicht unterbrochen werden.
  • Filterung am Eingang der Spannungsversorgung mit Common- und Differential-Mode Drosseln.

Die Idee der Spread-Spectrum-Taktgenerierung habe ich fallengelassen, weil so ein hin- und herwabernder Takt periodische Muster auf dem Videobild erzeugt. Das ist natürlich das Letzte, was man haben will.

Soweit erst einmal mein Bericht. Diese Messung ist keine komplette Abnahme gewesen, es war nur eine entwicklungsbegleitende Qualifikation. Ich kann jetzt mit etwas mehr Ruhe im Kopf den endgültigen Entwurf machen und dann mit einem richtigen Qualifikationsmuster der Kamera in die Prüfung gehen. Für die Schritte, die noch kommen, bis das Produkt fertig ist, möchte ich PeteR a.k.a. chipsundgrips zitieren:

"Mal sehn, sagte der Maulwurf, mal sehn."

Ich kuck dann mal...
 

nachbrenner

Erfahrener Pfuscher
#5
Hey Kritzel,

Prima - du lässt dich ja wirklich nicht lumpen und löst die Sachen äußerst solide.

Tolle Leistung soweit - ich kann mir kaum vorstellen was du allein durch das Projekt bisher alles gelernt hast, muss eine Menge Querschnittswissen sein ;)
 

McJameson

Erfahrener Benutzer
#6
Das sind ja wirklich gute Nachrichten!
Ich hatte schon befürchtet, dass Du nach dem anfänglichen schlechten Ergebnis die Flinte ins Korn werfen würde. Aber dieses (vorläufige) Ergebnis sieht doch sehr imposant und vielversprechend aus. Weiter so! Ich warte schon auf das Endergebnis. ;)
 
FPV1

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