今天，我們來談?wù)勊?a href="http://m.58mhw.cn" target="_blank">電子系統(tǒng)都存在的一種常見問題--電磁干擾也即EMI,并側(cè)重討論時(shí)鐘的影響。

　　EMI是ElectroMagneticInterference的縮寫，有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的信號(hào)耦合（干擾）到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號(hào)耦合（干擾）到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。在高速PCB及系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，高頻信號(hào)線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作。

　　由于兩個(gè)原因，時(shí)鐘信號(hào)常歸咎于EMI.即使時(shí)鐘低頻率運(yùn)行，較好的時(shí)鐘上升/下降沿也包含大量的奇次諧波，其在更高頻率時(shí)會(huì)引起EMI.另外，時(shí)鐘通常會(huì)在板上傳播一段較長(zhǎng)的距離，從而更可能給其他組件帶來干擾。通常，EMI可通過頻譜分析儀測(cè)量，如圖1所示。圖中，綠色信號(hào)存在一些超出紅色FCC屏蔽的頻率分量（300MHz、400MHz和500MHz等）。

圖 1 板級(jí) EMI 測(cè)量實(shí)例

　　控制時(shí)鐘引起EMI的一些方法都基于上述兩種方式：屏蔽、去耦、精心布局，以及改變時(shí)鐘源特性。

　　屏蔽方法使用導(dǎo)體將EMI徹底包起來接地。利用這種方法，電磁能量被控制在系統(tǒng)內(nèi)部。另外，它還使外部信號(hào)更難以將EMI帶入系統(tǒng)。這種方法對(duì)傳導(dǎo)性EMI和輻射性EMI都有效。一般而言，這種方法在保護(hù)系統(tǒng)的敏感部件時(shí)成本較高，并且占用空間。高頻時(shí)效果較好。在100MHz以下時(shí)鐘頻率或邊緣速率情況下，EMI自屏蔽層以上時(shí)鐘信號(hào)耦合，而屏蔽層本身也產(chǎn)生輻射。這種情況下，屏蔽的效果極其有限。一種解決方法是使用RF線圈。

　　大多數(shù)情況下，較好的去耦和精心的布局比屏蔽方法更能減少傳導(dǎo)性EMI.

　　簡(jiǎn)單的講就是需能（電）源的器件叫有源器件。有源器件一般用來信號(hào)的放大、轉(zhuǎn)換等。有源器件（activedevices,被動(dòng)元件），是一種電子元件，需要能量來實(shí)行他特定的功能。有源器件的基本定義：如果電子元器件工作時(shí)，其內(nèi)部有電源存在，則這種器件叫做有源器件。

　　在每個(gè)有源器件（盡可能靠近器件連接電源或接地）上安裝旁路或者"去耦"電容有助于引導(dǎo)時(shí)鐘或任何其他高頻信號(hào)組件直接接地，而非干擾其他信號(hào)。至少用兩個(gè)數(shù)量級(jí)，交替這些旁路電容器的值。如果可能，選擇表面貼裝類型。在板上給去耦組件一個(gè)占位器（positionholder）一直都是一個(gè)不錯(cuò)的辦法。

　　就您的布局而言，基本原則是讓接地返回路徑短一些，并化信號(hào)環(huán)路。使用較短的過孔組件線。盡可能地靠近PCB貼裝組件，并將與時(shí)鐘線跡相關(guān)的所有組件都靠近放置在一起。如果可以的話，請(qǐng)使用差分信號(hào)。實(shí)事證明，使用一個(gè)專用接地層和多層布局較為高效。但是，這會(huì)增加電路板成本。對(duì)于一些如便攜式系統(tǒng)等成本敏感型設(shè)計(jì)而言，這樣做并不可取。這些情況下，改變時(shí)鐘信號(hào)本身可有效地減少EMI源，同時(shí)更便宜，也更靈活。

　　一種方法是減少信號(hào)擺動(dòng)來降低峰值能量。增加串聯(lián)電阻減慢時(shí)鐘上升/下降沿，從而減少諧波。另一種普遍使用的方法是使用擴(kuò)頻時(shí)鐘（SSC），有意將時(shí)鐘能量傳播至更寬的頻帶，這樣便使峰值能量降低。這種SSC功能被集成到大多數(shù)我們的時(shí)鐘器件中。下次，我們將對(duì)其做更詳細(xì)的討論。

　　降低擺動(dòng)或使用邊緣控制的缺點(diǎn)是使時(shí)鐘的抗噪性變差。使用SSC增加了時(shí)鐘的抖動(dòng)。就消費(fèi)類電子產(chǎn)品而言，通常較少關(guān)注這些。但是，對(duì)于一些高應(yīng)用而言，這些方法通常不是的方法。

　　結(jié)論

　　總之，降低EMI方法的選擇涉及您的應(yīng)用、時(shí)鐘頻率和成本/性能考慮等諸多方面。一般而言，它是所有上述方法的綜合。