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        晶振放置位置?

        文章來源: 智力創(chuàng)電路板     閱讀次數(shù):1784     發(fā)表時間:2022-09-27 08:46:39    

        [導讀]:PCB測試的時候要加一個外接適配器,在機器上電運行測試時發(fā)現(xiàn)超標,具體頻點是84MHz、144MHz、168MHz,需要分析其輻射超標產(chǎn)生的原因,并給出相應(yīng)的對策

        1、輻射源頭分析

             該PCB上有一個12MHz的晶體。其中超標頻點恰好都是12MHz的倍頻,而分析該機器容易EMI輻射超標的屏和攝像頭,發(fā)現(xiàn)LCD-CLK是33MHz,而攝像頭MCLK是24MHz。

            通過排除法,發(fā)現(xiàn)去掉攝像頭后,超標點依然存在,而通過屏蔽12MHz晶體,超標點有降低,由此判斷144MHz超標點與晶體有關(guān),PCB布局如下:

         

                                                       image.png

         

        2、輻射產(chǎn)生原理

              從PCB布局可以看出,12MHz的晶體正好布置在了PCB邊緣,當產(chǎn)品放置于輻射發(fā)射的測試環(huán)境中時,被測產(chǎn)品的高速器件與實驗室中參考地會形成一定的容性耦合,產(chǎn)生寄生電容,導致出現(xiàn)共模輻射,寄生電容越大,共模輻射越強;而寄生電容實質(zhì)就是晶體與參考地之間的電場分布,當兩者之間電壓恒定時,兩者之間電場分布越多,兩者之間電場強度就越大,寄生電容也會越大,晶體在PCB邊緣與在PCB中間時電場分布如下:

         

        image.png

        image.png

         

             從圖中可以看出,當晶振布置在PCB中間,或離PCB邊緣較遠時,由于PCB中工作地(GND)平面的存在,使大部分的電場控制在晶振與工作地之間,即在PCB內(nèi)部,分布到參考接地板的電場大大減小,導致輻射發(fā)射就降低了。

         

        3、處理措施

             將晶振內(nèi)移,使其離PCB邊緣至少1cm以上的距離,并在PCB表層離晶振1cm的范圍內(nèi)敷銅,同時把表層的銅通過過孔與PCB地平面相連。經(jīng)過修改后的測試結(jié)果頻譜圖如下,從圖可以看出,輻射發(fā)射有了明顯改善。

         

        image.png

         

        4、思考與啟示

            高速的印制線或器件與參考接地板之間的容性耦合,會產(chǎn)生EMI問題,敏感印制線或器件布置在PCB邊緣會產(chǎn)生抗擾度問題。 如果設(shè)計中由于其他一些原因一定要布置在PCB邊緣,那么可以在印制線邊上再布一根工作地線,并多增加過孔將此工作地線與工作地平面相連。


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