一、弁言
时钟是电磁滋扰能量的紧张来源之一,随着系统设计繁芜性和集成度的大规模提高,电子系统的时钟频率越来越高,处理的难度也越来越大,下图是常见的时钟超标测试示意图。
二、案例剖析

剖析:
周期旗子暗记由于每个取样段的频谱都是一样的,以是他的频谱呈离散形,但在各个频点上呈强大的特点,常日成为窄带噪声。而非周期旗子暗记,由于其每个取样段的频谱不一样,以是其频谱很宽,而且强度较弱,常日被称为宽带噪声。然而在一样平常系统中,时钟旗子暗记为周期旗子暗记,而数据和地址线常日为非周期旗子暗记,因此造成系统辐射超标的常日为时钟旗子暗记。
如何办理时钟及其谐波超标问题呢?
(一)抑制方法1—利用滤波电路
在时钟旗子暗记线靠近辐射源头增加滤波电路,通过RC韶光常数减缓旗子暗记的边沿转换率;常日采取RC滤波电路,为了得到最空想的端接和防止反射,电阻该当只管即便的靠近源端,电容最好放置电阻右边,如下图所示:
存在问题:
(1)电感和电容存在寄生参数,高频效果不理想;
(2)时钟频率越来越高,RC滤波效果非常有限;
(二)抑制方法2—屏蔽线缆
剖析:
屏蔽线缆是非常有效的方法之一,屏蔽层既能直接遮挡了电缆中差模旗子暗记回路的差模辐射,也能为共模电流供应一个返回共模噪声源的路径,减小共模电流的回路面积,但是屏蔽线缆也存在以下问题,
(1)采取导电布屏蔽工艺繁芜,人工本钱高,效果不足空想;
(2)采取多层屏蔽FPC排线,本钱高,柔韧性不好;
(3)采取微同轴屏蔽效果很好,但是本钱很高;
以前传统的诸如屏蔽,滤波等EMI改进方法的运用已变得越来越困难,这匆匆使设计工程师去探索更可行有效的方法来减少时钟能量发射,而扩频时钟的应时涌现则适可而止的办理了这个问题,并从源头上——系统时钟处掌握和减少了EMI发射强度。目前,时钟扩展频谱技能被广泛利用在图像采集、图像显示及汽车电子等行业。
(二)抑制方法3—展频
1、在屏时钟或摄像头时钟增加展频IC
2、运用效果比拟测试图
3、展频技能事理
通过对尖峰时钟进行调制处理,使其从一个窄带时钟变为一个具有边带的频谱,将尖峰能量分散到展频区域的多个频率段,从而达到降落尖峰能量,抑制EMI的效果。
4、展频的形态——展频IC和展频晶振两种形态
5、展频技能的上风
(1)在EMI源处抑制EMI,抑制效果好;
(2)PCB板级方案,便于批量生产和电路标准化;
(3)缩短研发周期,减少屏蔽,过滤,简化工艺,减少人工本钱;
(4)展频晶振体积小,在车载摄像头、内窥镜等体积有哀求产品实用度高。
6、实际成功运用案例
(1)图像采集类时钟旗子暗记,如摄像头时钟,指纹头等;
(2)图像显示类时钟旗子暗记,如屏时钟;
(3)晶振、DDR、SD等PCB内部时钟
三、总结
时钟扩展频谱技能在抑制时钟EMI上的运用,可以在一定程度上简化EMC对策,降落昂贵的屏蔽材料本钱,增强产品大批量生产的同等性,因此在产品的设计初期做EMC设计方案时,应考虑做好展频电路的兼容设计,以防产品在上市前因EMI整改困难而焦头烂额,错失落最好的市场机会!
运用新型产品办理时钟超标EMC问题,走在时期前沿!
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