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更多>>SMD振蕩器如何改善EMC-EMI
來源：http://ljnshy.cn 作者：帝國科技 2024年01月04
每個產品設計師每天都要處理電磁兼容性(EMC)或電磁干擾(EMI)的問題，特別是在使用石英晶體振蕩器等頻率決定元件時。安裝在石英振蕩器中的集成電路產生陡峭、鋒利的側邊，并產生強烈的諧波泛音。擴頻振蕩器是解決這個問題的一種方法，但在許多應用中它們不能被使用。例如，當中心擴展為±0.5%時，輸出頻率在4±0.5%的范圍內調制。給定頻率為33.333或66.666 MHz，頻率調制為±0.5%意味著頻率調制范圍為33.333 MHz±166.665 kHz或66.666 MHz±333.330 kHz -對于精確時鐘來說太大了。這些應用通常只允許±50ppm，或者換句話說，少100倍。±50 ppm的頻率穩定性相當于在33.333 MHz時的±1.66665 kHz公差，或在66.666 MHz時的±3.3333 kHz公差。在這種情況下，開發商迄今不得不采取非常昂貴的措施來降低EMC - EMI。這已經沒有必要了。基于創新的IC技術-下一代時鐘- Landsberg am Lech的Petermann-Technik提供高度多樣化的SMD硅時鐘振蕩器，具有SoftLevel輸出信號。軟電平技術是一種可編程輸出信號，其中LVCMOS輸出信號的諧波泛音可以通過延長上升時間(trise)和下降時間(tfall)來顯著降低。軟電平技術允許精確調整輸出信號，以滿足各自的客戶要求。
SoftLevel函數的作用
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圖1顯示了上升和下降幅度在20%到80%之間的LVCMOS輸出信號的周期t。圖2顯示了在電源電壓為+3.3 VDC時，正常LVCMOS方波信號(紅線)與SoftLevel LVCMOS輸出信號(藍線)的側面輪廓。該圖表清楚地顯示了SoftLevel函數如何使方波的邊緣圓化(產生類似鯊魚鰭的形狀)，從而顯著減少諧波泛音。圖3顯示了與輸出信號周期t相關的EMC - EMI衰減(奇諧波泛音)。Trise和tfall與時鐘信號的周期t成比例表示。
trise和tfall可以在t的0.05到0.45(5%到45%)范圍內延長。如果trise和tfall與基信號相比延長5%，則信號形狀非常接近原始方波信號。當延長至45%時，輸出信號的形狀越來越像魚翅，在第11次諧波處，EMC - EMI衰減大于- 60 dB。如此簡單的升降調整價值巨大。
SoftLevel功能的成本是多少?沒有，因為SoftLevel功能是LPO, LPOP, HTLPO, WTLPO, UPO, HTLPO- aut和WTLPO- aut系列的SMD晶振的標準功能。(AUT = AEC-Q100中定義的汽車)。這些振蕩器系列還提供標準外殼尺寸為7 mm x 5 mm, 5 mm x 3.2 mm, 3.2 mm x 2.5 mm, 2.5 mm x 2.0 mm和2.0 mm x 1.6 mm，因此可以放置在現有的PCB布局上，作為石英振蕩器的直接替代品。因此，PETERMANN-TECHNIK的內部工程可以根據應用程序的具體需求為客戶提供最佳建議并編程產品，開發人員必須準確地說出他在應用程序中可以接受的上升/下降時間。正是這種編程-延長升/降-實現諧波泛音衰減。在SMD硅時鐘振蕩器電路設計中，Petermann-Technik的專家建議在電源電壓和接地引腳之間使用0.1 μF的去耦電容。這大大減少了電源電壓的影響。
SMD硅時鐘振蕩器的其他優點
上述系列的SMD硅時鐘振蕩器也可用于2.25至3.63 VDC的電源電壓范圍。振蕩器可以由該VDD范圍內的任何電源電壓驅動(例如2.5 VDC±10%，2.8 VDC±10%，3.0 VDC±10%或3.3 VDC±10%)。因此，產品開發人員只需要為四個經典電源電壓限定一個振蕩器。這一標準特性為開發人員節省了大量用于組件鑒定的資金，也為供應鏈經理節省了大量用于采購、管理和存儲數量顯著減少的組件的資金。大量購買的部件價格較低。當然，SoftLevel功能也可以在2.25 ~ 3.63 VDC的VDD范圍內作為標準特性使用。作為另一個標準功能，SMD硅時鐘振蕩器具有非常嚴格的頻率公差，例如±20 ppm @?40/85°C，±30 ppm @?40/105°C和±50 ppm @?40/125°C。當然，aec - q100兼容的振蕩器(HTLPO-AUT和WTLPO-AUT)也具有上述所有功能。
SoftLevel功能改善了EMC - EMI特性
PETERMANN晶振公司的SMD硅時鐘振蕩器的EMC - EMI特性可以通過使用SoftLevel功能簡單地調整輸出信號的上升和下降而顯著改善，這意味著開發人員不再需要采取昂貴的措施來改善其應用程序的EMC - EMI性能。SMD硅時鐘振蕩器可以直接放置在現有的PCB布局上。此外，由于VDD范圍為2.25至3.63 VDC，并且標準頻率公差非常嚴格，因此可以在組件認證，采購，管理和存儲方面節省大量資金。
SoftLevel函數的作用
圖1顯示了上升和下降幅度在20%到80%之間的LVCMOS輸出信號的周期t。圖2顯示了在電源電壓為+3.3 VDC時，正常LVCMOS方波信號(紅線)與SoftLevel LVCMOS輸出信號(藍線)的側面輪廓。該圖表清楚地顯示了SoftLevel函數如何使方波的邊緣圓化(產生類似鯊魚鰭的形狀)，從而顯著減少諧波泛音。圖3顯示了與輸出信號周期t相關的EMC - EMI衰減(奇諧波泛音)。Trise和tfall與時鐘信號的周期t成比例表示。
trise和tfall可以在t的0.05到0.45(5%到45%)范圍內延長。如果trise和tfall與基信號相比延長5%，則信號形狀非常接近原始方波信號。當延長至45%時，輸出信號的形狀越來越像魚翅，在第11次諧波處，EMC - EMI衰減大于- 60 dB。如此簡單的升降調整價值巨大。
SoftLevel功能的成本是多少?沒有，因為SoftLevel功能是LPO, LPOP, HTLPO, WTLPO, UPO, HTLPO- aut和WTLPO- aut系列的SMD晶振的標準功能。(AUT = AEC-Q100中定義的汽車)。這些振蕩器系列還提供標準外殼尺寸為7 mm x 5 mm, 5 mm x 3.2 mm, 3.2 mm x 2.5 mm, 2.5 mm x 2.0 mm和2.0 mm x 1.6 mm，因此可以放置在現有的PCB布局上，作為石英振蕩器的直接替代品。因此，PETERMANN-TECHNIK的內部工程可以根據應用程序的具體需求為客戶提供最佳建議并編程產品，開發人員必須準確地說出他在應用程序中可以接受的上升/下降時間。正是這種編程-延長升/降-實現諧波泛音衰減。在SMD硅時鐘振蕩器電路設計中，Petermann-Technik的專家建議在電源電壓和接地引腳之間使用0.1 μF的去耦電容。這大大減少了電源電壓的影響。
SMD硅時鐘振蕩器的其他優點
上述系列的SMD硅時鐘振蕩器也可用于2.25至3.63 VDC的電源電壓范圍。振蕩器可以由該VDD范圍內的任何電源電壓驅動(例如2.5 VDC±10%，2.8 VDC±10%，3.0 VDC±10%或3.3 VDC±10%)。因此，產品開發人員只需要為四個經典電源電壓限定一個振蕩器。這一標準特性為開發人員節省了大量用于組件鑒定的資金，也為供應鏈經理節省了大量用于采購、管理和存儲數量顯著減少的組件的資金。大量購買的部件價格較低。當然，SoftLevel功能也可以在2.25 ~ 3.63 VDC的VDD范圍內作為標準特性使用。作為另一個標準功能，SMD硅時鐘振蕩器具有非常嚴格的頻率公差，例如±20 ppm @?40/85°C，±30 ppm @?40/105°C和±50 ppm @?40/125°C。當然，aec - q100兼容的振蕩器(HTLPO-AUT和WTLPO-AUT)也具有上述所有功能。
SoftLevel功能改善了EMC - EMI特性
PETERMANN晶振公司的SMD硅時鐘振蕩器的EMC - EMI特性可以通過使用SoftLevel功能簡單地調整輸出信號的上升和下降而顯著改善，這意味著開發人員不再需要采取昂貴的措施來改善其應用程序的EMC - EMI性能。SMD硅時鐘振蕩器可以直接放置在現有的PCB布局上。此外，由于VDD范圍為2.25至3.63 VDC，并且標準頻率公差非常嚴格，因此可以在組件認證，采購，管理和存儲方面節省大量資金。
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