使用展频晶振来降低EMI电磁干扰解决EMC辐射超标的问题

May 13,2024
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通过使用展频晶振来降低EMI电磁干扰，进而解决EMC辐射超标的问题。怎么降低EMI电磁干扰?装上晶振后EMC辐射超标怎么办?怎么解决晶振倍频辐射超标等等问题。

随着EMC电磁兼容性对于现在的电子设备要求越来越高，在设计完电路时怎么降低EMI电磁干扰应该是很多工程师比较头疼的问题，与EMI电磁干扰密切相关的几点就是时钟，电源，布线，屏蔽，这些都可能导致EMI指标的超标，在实际操作中，相关机构颁布电磁兼容性EMC的规范，EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

传统排除EMI电磁干扰需要再回路中加入磁珠，滤波器，接地回路，以及金属封罩这就是所谓的屏蔽，如果是电源，和布线的问题就调整电路设计，满足这些标准可能具有挑战性且成本高昂，尤其是在当今电子系统中提高处理器速度和数据速率的情况下。随着产品的缩小，设计用于降低功耗，对抗EMI的挑战更加复杂。传统的遏制技术(如屏蔽)变得更加昂贵且不切实际。

由于机械解决方案昂贵且占用空间，因此展频技术的使用已成为降低EMI电磁干扰的常用手段。而且很多情况下，在做EMI测试的时候，出现某些频点超标，经过很长时候的查找原因，查找了电源，时钟，PCB走线，最终查找出往往是时钟的问题，EMC设计的一个基本原则是在PCB的源头处降低EMI电磁干扰。展频技术其原理是通过调制输出信号使输出信号的电磁干扰扩散到更大的频谱上。应用于数码相机，投影机，影印机，扫描仪，监视系统，电子音乐设备，汽车导航。

在这个问题上，爱普生给我们提供了解决方案，爱普生展频晶振SG-9101系列，这款展频晶振是是一种通过调整时钟频率降低EMI电磁干扰的可编程晶振，频率可编程范围0.67MHZ~170MHz(每步1ppm)，扩展频率范围±0.25%~+4%。SG-9101新品提供更宽广的操作温度范围，及降低50%的消耗电流，SG-9101使用时可选购搭配现有的SG-Writerl专用刻录器，即可自行定义SG-9101可降低电磁干扰(EMI)展频晶体振荡器的中心频率。

SG-9101系列展频石英振荡器的消耗电流比现行量产品更大幅降低了75%。SG-9101的展频时钟晶振提供几种类型的调制方式，可以实现6值为+0.5%、±0.75%、+1%、+1.5%、+2%和0.25%的调制，实践证明引入扩展频谱时钟晶体振荡器调制引入的时钟信号抖动很小。SG-9101通过动态改变时钟频率，有效降低d电磁辐射功率，减少EMI电磁干扰的影响，进而解决EMC辐射超标的问题。EPSON展频晶振规格书见下方表格:

相对于其他的EMI电磁干扰抑制技术而言，展频晶振的系统化特点是其最主要的优点，由展频晶振产生的所有时钟和定时信号也被以同样的比率加以调制。这给整个系统都带来显著的EMI改善效果。在EMC测试中，只改变一个电容或可编程的数字输入就能够调节频率调制度(扩频百分比)。展频晶振的这种可编程特性化了该技术在产品设计和EMC测试中的使用，还可以减少用于EMI电磁干扰抑制的印刷电路板面积。使用展频晶振的另一个好处是可以在同一产品中进一步集成可编程的EM电磁干扰抑制和定时功能，进而解决EMC辐射超标的问题。还有一点好处是能使无线与便携式应用产品投放市场的速度更快。