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KT2520Y40000ECV28TBA京瓷TCXO晶振是如何降低EMI干擾的

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2019-10-29 10:23:19【大中小】

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EMI是電磁干擾ElectromagneticInterference的縮寫簡稱,電子電力設(shè)備最怕的就是電磁干擾,阻礙正常的工作運行,因此許多生產(chǎn)廠家在采購石英晶體振蕩器的時候,都要求帶有抗EMI的特性要求.并不是每一款振蕩器都具有這種功能的,但是溫補晶振大多數(shù)都可以做到,京瓷KT2520Y40000ECV28TBA晶振是TCXO系列的產(chǎn)品,在設(shè)計之初,工程人員就將其設(shè)置為可抗EMI.EMI由晶體振蕩電路的各個部分產(chǎn)生.通過對基板進(jìn)行設(shè)計,并通過明確EMI產(chǎn)生部分來抑制產(chǎn)生,可以降低EMI等級.

KT2520Y40000ECV28TBA溫補晶振本身就具體優(yōu)良的溫度補償性能,所以京瓷集團(tuán)的工程師,想將其設(shè)計成降低EMI電磁干擾,并不算十分困難的事情.京瓷晶振的TCXO系列,無論是體積,品質(zhì),性能還是交期,都讓用戶滿意,下面為大家介紹下京瓷品牌其他溫補晶振的產(chǎn)品以及降低EMI干擾的對策方案.

KT2520K40000DAW18TAS	KT2520K晶振	40MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2016K26000BCW18ZAS	KT2016晶振	26MHz	(2.00mmx1.60mm)
KT2520K26000CCW18ZUS	KT2520晶振	26MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520K26000DCW28QAS	KT2520晶振	26MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520F16369ACW18TAG	KT2520F晶振	16.369MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520F16800ACW28TAK	KT2520F晶振	16.8MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520F37400ZAW18TBK	KT2520F晶振	37.4MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520K26000AAW18TAS	KT2520K晶振	26MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2016A26000ACW18TLG	KT2016A晶振	26MHz	(2.00mmx1.60mm)
KT2520F16369ACW28TAK	KT2520F晶振	16.369MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520F38400DEV30TAK	KT2520F晶振	38.4MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520F26000ZAW18TKK	KT2520F晶振	26MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT7050B12800KAW33TAD	KT7050B晶振	12.8MHz	(7.00mmx5.00mm)
KT5032F12800KAW33TAA	KT5032F晶振	12.8MHz	(5.00mmx3.20mm)
KT7050A20000KAW33TAD	KT7050晶振	20MHz	(7.00mmx5.00mm)
KT7050A24576KAW33TAD	KT7050晶振	24.576MHz	(7.00mmx5.00mm)
KT3225F16367ACW30TA0	KT3225F晶振	16.367MHz	(3.20mmx2.50mm)
KT3225F16367ACW30TA0	KT3225F晶振	16.367MHz	(3.20mmx2.50mm)
KT3225F16369ACW28TA0	KT3225F晶振	16.369MHz	(3.20mmx2.50mm)
KT3225F27456ZAW28TA0	KT3225F晶振	27.456MHz	(3.20mmx2.50mm)
KT3225F27456ZAW28TA0	KT3225F晶振	27.456MHz	(3.20mmx2.50mm)
KT2520F27456ZAW28TBA	KT2520F晶振	27.456MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520F27456ZAW28TBA	KT2520F晶振	27.456MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520K26000ZAW18TAS	KT2520晶振	26MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT3225T32768EAW30TAA	KT3225T晶振	32.768kHz	(3.20mmx2.50mm)
KT2520K26000ACW18TAS	KT2520晶振	26MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2520F38400ZAW18TEK	KT2520F晶振	38.4MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT2016A26000ECW18TLG	KT2016A晶振	26MHz	(2.00mmx1.60mm)
KT2016A52000ECW18TEG	KT2016A晶振	52MHz	(2.00mmx1.60mm)
KT3225K26000ZAW25TCS	KT3225K晶振	26MHz	(3.20mmx2.50mm)
KT1612A26000ECW18TBA	KT1612A晶振	26MHz	(1.70mmx1.30mm)
KT1612A52000ECW18TAA	KT1612A晶振	52MHz	(1.70mmx1.30mm)
KT3225T32768DAW33T	KT3225T晶振	32.768kHz	(3.20mmx2.50mm)
KT2016A20000ACW18TAG	KT2016A晶振	20MHz	(2.00mmx1.60mm)
KT2520Y40000ECV28TBA	KT2520Y晶振	40MHz	(2.50mmx2.00mm)
KT3225R40000ECV28TBA	KT3225R晶振	40MHz	(3.20mmx2.50mm)
KT3225R26000ZAW28TMA	KT3225R晶振	26MHz	(3.20mmx2.50mm)

將IC連接至晶體振子或電容器的基板圖案變長時,該部分成為天線,EMI電平變高,但是,逆變器的OUT側(cè)的圖案會產(chǎn)生很多EMI.如圖所示,平行拉長IN和OUT線不是優(yōu)選的,因為負(fù)電阻也會減小.

振蕩頻率的交流振幅出現(xiàn)在振蕩晶體的電極上,但是由于振蕩級的IN側(cè)電極通常是接近正弦波的波形,所以EMI電平非常低.它會發(fā)出高強度的EMI,其波形接近電波并包含許多諧波.高接地線阻抗會增加EMI電平.通常,電源線為交流接地線.如果電源線的交流阻抗增加,則電源線將成為輻射EMI的天線.輸出數(shù)據(jù)的端口也會產(chǎn)生EMI.

KT2520Y40000ECV28TBA京瓷TCXO晶振是如何降低EMI干擾的

電源:

如果電源輸出本身包含噪聲,則溫補晶體振蕩器振蕩電路和其他功能電路會受到該噪聲的調(diào)制,并且這些電路產(chǎn)生的EMI電平會增加.另外,如果電源線的阻抗較高,則在電源線上會出現(xiàn)振蕩幅度,并且使用電源線作為天線會輻射EMI.由于使用C-MOS逆變器的皮爾斯晶體振蕩電路的IN側(cè)的振蕩波是正弦波或接近正弦波的波形,因此從該部分產(chǎn)生的諧波非常小.相比之下,逆變器OUT側(cè)的波形是方波或具有失真的方波,因此它包含許多諧波分量.連接到該部分的電路板圖案成為天線,并以EMI的形式輻射到空氣中.

(1)從IC內(nèi)部產(chǎn)生的EMI

在板上的IC下方提供接地層可以減少輻射到IC下部的EMI.

(2)基板圖案產(chǎn)生的EMI

如右圖所示,設(shè)計該板時,將IC與晶體單元和電容器連接的板圖樣不會成為輻射EMI的天線,因此圖樣長度應(yīng)盡可能短.用接地圖形屏蔽振蕩部分信號圖形的外圍也是有效的,但是,如果這些圖形太靠近在一起,則負(fù)電阻會減小,因此在設(shè)計電路板圖形時必須小心.同樣,重要的是設(shè)計接地圖案,使其末端如箭頭所示敞開,并且不產(chǎn)生回路.

在TCXO振蕩器的電路板圖形中,連接到反相器OUT側(cè)的線會產(chǎn)生很多EMI,因此設(shè)計此圖形的長度盡可能短很重要.另外,請參閱后述的“印刷電路板設(shè)計注意事項”,因為在大多數(shù)情況下,逆變器的IN側(cè)的波形為正弦波,所以產(chǎn)生的EMI較低,電路板的圖案必須比OUT側(cè)長.由于EMI的增加量比延長OUT側(cè)圖樣時要小得多.

晶體單元產(chǎn)生的EMI:

帶金屬蓋CX-2520SB,CX-3225SB,KSX-23,CX-4025S,CX-96F,KSX-35,KSX-36,CX-91F的SMD晶體單元帶有免費端子因為它在EMI級別內(nèi)連接到金屬帽,所以可以通過將空端子接地將其降低到從晶體單元感應(yīng)到電極帽并輻射到空氣中的EMI級別.罐型(鉛型)晶體單元出現(xiàn)時,在整個蓋中感應(yīng)出振蕩幅度,并作為EMI輻射到空氣中.為了降低從晶體單元輻射到空氣中的電磁干擾水平,請使用配有金屬護(hù)套的CX-49L型將罐子接地.

接地線產(chǎn)生的EMI:

如果將電容器的接地圖案拉長,則該部分將成為天線并輻射EMI,因此,必須在設(shè)計電路板時將其連接到具有最短圖案長度的接地線上.

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電力線產(chǎn)生的電磁干擾:

連接幾種具有不同自諧振頻率的旁路電容器是有效的,這樣電源線的阻抗不會在一個寬頻帶內(nèi)增加.通常,CM,CT或CF系列的高介電陶瓷電容器作為旁路電容器連接在晶體振蕩電路IC的電源端子附近,且圖案長度最短,如右圖所示.在電源線較長的板上,將這些電容器作為一組在多個位置連接非常有效.如果一個LSI需要幾種類型的電源電壓,則每個LSI都需要一個旁路電容器.對于低頻噪聲,請使用容量為數(shù)μF以上的電解電容器,但是,如果將大容量的電容器連接至功率調(diào)節(jié)器的輸出端子,則調(diào)節(jié)器IC本身可能會發(fā)生振蕩.是必需的.同樣,使用KNH系列EMI濾波器KNH21104或KNH21473抑制從電源線輻射的EMI是有效的.

KT2520Y40000ECV28TBA京瓷TCXO晶振是如何降低EMI干擾的

輸出端口產(chǎn)生EMI:

根據(jù)數(shù)據(jù)的形式,可以使用線路濾波器.如果無法實現(xiàn),則可以使用上述(2)中所述的方法覆蓋端口的外圍和數(shù)據(jù)傳輸圖案,并在其另一側(cè)覆蓋表面接地圖案.是的用IC手冊中規(guī)定的適當(dāng)阻抗端接未使用的端口等.

from電源產(chǎn)生的EMI:

為了減少從直流電源產(chǎn)生電路輻射的電磁干擾,用金屬蓋屏蔽電源電路是有效的.

選擇電路配置和降低EMI的常數(shù)(防止諧波產(chǎn)生的措施):

EMI的大小和水平取決于石英晶體振蕩器振動波形的形狀,但是當(dāng)振動波形為正弦波時,EMI會降至最低.在C-MOS反相器晶體振蕩電路中,反相器IN側(cè)的振動波形接近正弦波,因此從該引腳產(chǎn)生的EMI很小.但是,OUT端包含很多諧波,因為它顯示為方波,而IN端的正弦波被反相并放大.通過以下方法,可以通過減小OUT側(cè)振蕩波形的失真來減少EMI.

(1)使用Rd和Rx減少充入C2的電荷量.

通過使用這些電阻,振蕩電路的負(fù)電阻將減小,振蕩啟動時間將改變,因此通過檢查電路來選擇合適的電阻值并滿足設(shè)計目標(biāo)值.您需要確保自己這樣做.

(2)與C1相比,C2使用極小的值.

例如,如果減小OUT側(cè)的電容值,例如C1=22pF且C2=5pF,則OUT側(cè)的波形將從方波變?yōu)檎也?/span>,因此EMI電平會降低.但是,如果OUT側(cè)電容器的電容值太小,則振幅電平會降低,因此有必要確認(rèn)OUT側(cè)的振幅電平足以驅(qū)動后續(xù)電路.