【经验】高度集成的USB转UART桥接控制器CP2102-GM如何过EMC?

2019-06-17 世强
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SILICON LABS推出的CP2102是高度集成的USB-to-UART桥接控制器(USB转UART桥接控制器),可使用最少的元件和PCB空间将RS-232设计升级为USB。其封装尺寸仅为5mmx5 mm。其内部集成了包括USB 2.0全速功能控制器、USB收发器、时钟、稳压器和UART等,实现了USB到UART的高效转化,通过消除对复杂固件和驱动程序开发的需求,CP2102以最少的开发工作实现快速USB连接,其被广泛应用于医疗,智能家居,智能汽车,数据中心等。


在医疗血氧产品中使用CP2102做USB转UART的桥接芯片,产品需要出口,要过CE认证,测试不超过30dbm的辐射发射值。出口的产品要求,以前在国内卖不需要此项认证。起初设计的CP2102部分原理图如下:

板卡图如下:

测试中发现在72MHz、84MHz、96MHz时会超出范围,而且也不是这几个频点都会超,有时是72MHz,有时是84MHz有时是96MHz,目前来看都是12MHz的倍频,我们把CP2102的TXD和RXD断开了现象也是一样,测试TX,RX的波形如下:  

解决办法是在D+,D-分别串了22欧姆的电阻,同时对地接220PF的电容,测试可以满足要求,但波形失真,原来是方波现在是有弧度的波形,但测试usb3.0和2.0 通讯没有数据异常的情况。接口修改的电路如下:

通过的波形有些失真不是方波,但可以测试通过。下图黄色和蓝色波形图是测试TX,RX的波形。

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