由於兩個原因，時鍾信號常歸咎於 EMI。即使時鍾低頻率運行，較好的時鍾上升/下降沿也包含大量的奇次諧波，其在更高頻率時會引起 EMI。另外，時鍾通常會在板上傳播一段較長的距離，從而更可能給其他組件帶來幹擾。通常，EMI 可通過頻譜分析儀測量，如圖 1 所示。圖中，綠色信號存在一些超出紅色 FCC 屏蔽的頻率分量（300MHz、400MHz 和 500MHz 等）。

 

 

控製時鍾引起 EMI 的一些方法都基於上述兩種方式：屏蔽、去耦、精心布局
，以及改變時鍾源特性。

 

屏蔽方法使用導體將 EMI 徹底包起來接地。利用這種方法
，電磁能量被控製在係統內部。另外，它還使外部信號更難以將 EMI 帶入係統。這種方法對傳導性 EMI 和輻射性 EMI 都有效。一般而言，這種方法在保護係統的敏感部件時成本較高，並且占用空間。高頻時效果較好。在 100MHz 以下時鍾頻率或邊緣速率情況下，EMI 自屏蔽層以上時鍾信號耦合，而屏蔽層本身也產生輻射。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性 EMI。

 

在每個有源器件（盡可能靠近器件連接電源或接地）上安裝旁路或者“去耦”電容有助於引導時鍾或任何其他高頻信號組件直接接地，而非幹擾其他信號。至少用兩個數量級，交替這些旁路電容器的值。如果可能
，選擇表麵貼裝類型。在板上給去耦組件一個占位器 (position holder) 一直都是一個不錯的辦法。

 

就您的布局而言，基本原則是讓接地返回路徑短一些
，並最小化信號環路。使用較短的過孔組件線。盡可能地靠近 PCB 貼(tie)裝(zhuang)組(zu)件(jian)
，並(bing)將(jiang)與(yu)時(shi)鍾(zhong)線(xian)跡(ji)相(xiang)關(guan)的(de)所(suo)有(you)組(zu)件(jian)都(dou)靠(kao)近(jin)放(fang)置(zhi)在(zai)一(yi)起(qi)。如(ru)果(guo)可(ke)以(yi)的(de)話(hua)，請(qing)使(shi)用(yong)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)。實(shi)事(shi)證(zheng)明(ming)，使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)專(zhuan)用(yong)接(jie)地(di)層(ceng)和(he)多(duo)層(ceng)布(bu)局(ju)較(jiao)為(wei)高(gao)效(xiao)。但(dan)是(shi)
，這(zhe)會(hui)增(zeng)加(jia)電(dian)路(lu)板(ban)成(cheng)本(ben)。對(dui)於(yu)一(yi)些(xie)如(ru)便(bian)攜(xie)式(shi)係(xi)統(tong)等(deng)成(cheng)本(ben)敏(min)感(gan)型(xing)設(she)計(ji)而(er)言(yan)，這(zhe)樣(yang)做(zuo)並(bing)不(bu)可(ke)取(qu)。這(zhe)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)，改(gai)變(bian)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)本(ben)身(shen)可(ke)有(you)效(xiao)地(di)減(jian)少(shao) EMI 源，同時更便宜，也更靈活。

 

 一種方法是減少信號擺動來降低峰值能量。增加串聯電阻減慢時鍾上升/下降沿，從而減少諧波。另一種普遍使用的方法是使用擴頻時鍾 (SSC)，有意將時鍾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我們的時鍾器件中。下次
，我們將對其做更詳細的討論。

 

 降低擺動或使用邊緣控製的缺點是使時鍾的抗噪性變差。使用 SSC 增加了時鍾的抖動。就消費類電子產品而言，通常較少關注這些。但是


，對於一些高精度應用而言，這些方法通常不是首選的方法。

 

結論

 

總之，降低 EMI 方法的選擇涉及您的應用、時鍾頻率和成本/性能考慮等諸多方麵。一般而言，它是所有上述方法的綜合。

 

參考文獻

 

●     《防止時鍾分布電路中 EMI 的應用手冊》TI，網址：  http://focus.ti.com/general/docs/techdocsabstract.tsp?abstractName=scaa031

●     如欲了解 CDCS502 的詳情並獲取 SSC 器件的樣片

，您可以登錄 http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/cdcs502.html 下載產品說明時和其他技術文檔；請登錄 http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/cdce949.html 了解 CDCE949 詳情。

 

作者簡介

 

Lin Wu 現任 TI 接口和時鍾產品部產品營銷經理。 Lin 女士畢業於愛荷華州立大學(Iowa State University)，獲電子工程博士學位，現在擁有 3 項美國專利。

 

 

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