有源晶振的EMC設(shè)計(jì)介紹 - 壹芯微

有源晶振是晶振中的一類(lèi)，有4只引腳，是一個(gè)完整的振蕩器，里面除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件。有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器，信號(hào)質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對(duì)簡(jiǎn)單(主要是做好電源濾波，通常使有源晶振用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過(guò)濾信號(hào)即可)，不需要復(fù)雜的配置電路。下面將介紹其的引腳接法以及EMC設(shè)計(jì)：

1.引腳接法

有源晶振一般有4個(gè)腳，有個(gè)點(diǎn)標(biāo)記的為1腳，按逆時(shí)針(管腳向下)分別為2、3、4。通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。

有源晶振正反面

2.EMC設(shè)計(jì)

有源晶振EMC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)電路如下：

電路原理圖

2.1原理圖注意事項(xiàng)

(1)有源晶振的電源引腳最好不要直接接電源，而是通過(guò)一個(gè)磁珠后接入，這可大大降低電源噪聲對(duì)時(shí)鐘輸出頻率的影響。晶振電源的去耦電容的匹配也很重要，去耦電容一般選3個(gè)，容值依次遞減。

(2)有源晶振的時(shí)鐘輸出端串聯(lián)一個(gè)小電阻，作用是為了減少信號(hào)反射，以免造成信號(hào)反射引起的信號(hào)過(guò)沖。電阻R1是預(yù)留匹配設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行阻值調(diào)整。其具體作用如下：

①可以減少諧波。有源晶振的輸出是方波，當(dāng)阻抗嚴(yán)重不匹配的時(shí)候?qū)⒁鹬C波干擾。加上串聯(lián)電阻后，該電阻與輸入電容構(gòu)成RC電路，將方波變成正弦波。

②可以進(jìn)行阻抗匹配，減少反射信號(hào)的干擾。

(3)C5是預(yù)留設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行調(diào)整，它的作用是：與串聯(lián)電阻組成RC濾波電路，減少時(shí)鐘信號(hào)的過(guò)沖。

2.2PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

(1)耦合電容應(yīng)盡量靠近晶振的電源引腳，位置擺放順序：按電源流入方向，依容值從大到小依次擺放，容值最小的電容最靠近電源引腳。

(2)晶振的外殼必須接地，可以晶振的向外輻射，也可以屏蔽外來(lái)信號(hào)對(duì)晶振的干擾。

(3)晶振下面不要布線(xiàn)，保證完全鋪地，同時(shí)在晶振的300mil范圍內(nèi)不要布線(xiàn)，這樣可以防止晶振干擾其他布線(xiàn)、器件和層的性能。

(4)晶振不要放置在PCB板的邊緣，在板卡設(shè)計(jì)時(shí)尤其注意該點(diǎn)。

以上就是有源晶振的EMC設(shè)計(jì)介紹了，對(duì)于時(shí)序要求敏感的應(yīng)用，可以選用比較精密的晶振，甚至是高檔的溫度補(bǔ)償晶振。有些DSP內(nèi)部沒(méi)有起振電路，只能使用有源的晶振。有源晶振通常體積較大，許多有源晶振是表貼的，體積和晶體相當(dāng)，有的甚至比許多晶體還要小。

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