关于解决晶振抗干扰问题的三点建议

关于解决晶振抗干扰问题的三点建议

晶振是个小信号频率电子器件,因此很容易受到外部杂散信号干扰,从而可能导致系统时钟出现问题。制造的无源晶振内部结构经由专门的抗电磁电路设计,可有效降低电磁干扰的影响,其输出频率具备高精度和高稳定度,因此可以为IC提供精准和稳定的参考时钟。针对RF射频类电子产品,如蓝牙、WiFi等短距离无线通讯,也是保障设备之间数据无线高速稳定传输的最佳之选择。

关于解决晶振抗干扰问题的三点建议

建议从以下三个方面着手处理:

关于解决晶振抗干扰问题的三点建议选择专门研发的抗电磁干扰(EMI)晶振。

关于解决晶振抗干扰问题的三点建议在Layout时请将晶振紧挨着IC布线,注意对PCBA其他频率器件的处理,做好不同频率间的信号隔离。

关于解决晶振抗干扰问题的三点建议在Layout时注意晶振时钟信号的处理,常用的是包地方式,如下图所示:

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拓展知识:晶振位置为何要紧挨着IC?

晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动,而振动又会产生电流反馈给电路,电路接到反馈后进行信号放大,再次用放大的电信号来激励晶振机械振动,晶振再将振动产生的电流反馈给电路,如此这般。

当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时,电路就能输出信号强大,频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。问题在于晶振的输出能力有限,它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在 IC (集成电路)内部,通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。

晶振和 IC 间一般是通过铜走线相连,这根走线可以看成一段导线或数段导线,导线在切割磁力线的时候会产生电流,导线越长,产生的电流越强。

为了避免晶振受到PCB边缘的干扰,通常可以采取以下措施:将晶振放置在离PCB边缘一定距离的位置,以减少外界干扰的影响;在晶振周围设置合适的屏蔽罩,以减少外界电磁辐射的影响;考虑机械固定的问题,避免晶振受到机械振动的影响;合理规划晶振的布局,避免与其他元器件产生电磁干扰;合理规划散热措施,以减少温度变化对晶振的影响。

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(辐射超标)

如上图所示:

在特殊发射杂散频段167MHz-223MHz中,限值为-54dBm,测试超标杂散点为191.99MHz,数据为-51.701dBm,超出限值2.299dBm。

原因:32MHz晶振位置离天线太近。

现实中,磁力线不常见,电磁波却到处都是,例如:无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线,它越长,接收的信号就越强,产生的电能量就越强,直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时,IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了,而是乱七八糟的信号,导致数字电路无法同步工作而出错。 所以,画PCB(电路板)的时候,晶振离它的放大电路(IC管脚)越近越好。

 

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4、宽温范围Operating Temperature: -40℃~+85℃/105℃

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