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PETERMANN的DLPO433-3225-E-10-M-625.000MHz-T-1如何改善EMC–EMI

來源：http://sanctuaryinlakeelmo.com 作者：億金電子 2024年03月12
PETERMANN的DLPO433-3225-E-10-M-625.000MHz-T-1如何改善EMC–EMI
每位產(chǎn)品設(shè)計(jì)師每天都必須處理電磁兼容性（EMC）或電磁干擾（EMI）問題，尤其是在使用石英振蕩器等頻率確定元件時(shí)。安裝在石英晶體振蕩器中的ic產(chǎn)生陡峭、邊緣銳利的側(cè)翼，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的諧波泛音。擴(kuò)頻振蕩器是解決這一問題的一種方法，但在許多應(yīng)用中無法使用。例如，中心展寬為0.5%時(shí)，輸出頻率在f范圍內(nèi)調(diào)制在外0.5%。給定33.333或66.666MHz的頻率，0.5%的頻率調(diào)制將意味著33.333MHz，166.665kHz或66.666MHz 333.330kHz的頻率調(diào)制范圍–對(duì)于精確時(shí)鐘來說太大了。這些應(yīng)用通常只允許50ppm，或者說低100倍。50ppm的頻率穩(wěn)定性相當(dāng)于33.333MHz時(shí)1.66665kHz的容差，或66.666MHz時(shí)3.3333kHz石英晶振的容差。在這種情況下，開發(fā)商迄今為止不得不采取非常昂貴的措施來降低EMC–EMI。這已經(jīng)沒有必要了。Landsberg am Lech的Petermann-Technik基于創(chuàng)新的IC技術(shù)（下一代時(shí)鐘技術(shù)）提供高度多樣化的SMD硅時(shí)鐘振蕩器，具有軟電平輸出信號(hào)。軟電平技術(shù)是一種可編程輸出信號(hào)，通過延長(zhǎng)上升時(shí)間（trise）和下降時(shí)間（tfall).軟電平技術(shù)允許根據(jù)各自的客戶要求精確調(diào)整輸出信號(hào)。
軟級(jí)別功能的作用
圖1顯示了LVCMOS輸出信號(hào)的周期上升和下降20%到80%之間。圖2顯示了+3.3V電源電壓下正常LVCMOS有源晶振方波信號(hào)（紅線）與軟電平LVCMOS輸出信號(hào)（藍(lán)線）的側(cè)翼輪廓直流電。該圖清楚地顯示了SoftLevel函數(shù)如何使方波的邊緣變圓（產(chǎn)生類似鯊魚鰭的形狀），從而顯著降低諧波泛音。圖3顯示了EMC–EMI衰減（奇次諧波泛音）與輸出信號(hào)周期t的關(guān)系。上升和下降與時(shí)鐘信號(hào)的周期t成比例。
上升和下降可在t的0.05至0.45（5%至45 %）范圍內(nèi)延長(zhǎng)。如果上升和下降與基礎(chǔ)信號(hào)相比延長(zhǎng)了5 %，則信號(hào)形狀非常接近原始方波信號(hào)。當(dāng)延長(zhǎng)幅度高達(dá)45 %時(shí)，輸出信號(hào)的形狀越來越像鯊魚鰭，EMC–EMI衰減在11次諧波泛音時(shí)大于60 dB。對(duì)于t的這種簡(jiǎn)單調(diào)整來說是一個(gè)巨大的價(jià)值上升和下降.
Figure 1: Period t of an LVCMOS output signal with trise and tfall between 20 % and 80 %.圖1:上升和下降在20%和80%之間時(shí)LVCMOS輸出信號(hào)的周期t
 
軟級(jí)別功能給開發(fā)人員帶來了什么成本？沒什么，因?yàn)檐涬娖焦δ苁荓PO、LPOP、HTLPO、WTLPO、UPO、HTLPO-AUT和WTLPO-AUT系列的SMD硅時(shí)鐘振蕩器的標(biāo)準(zhǔn)功能。（AUT = AEC-Q100中定義的汽車）。此外，這些振蕩器系列還提供尺寸為7mmx5mm、5mmx3.2mm、3.2mmx2.5mm、2.5mmx2.0mm和2.0mmx1.6mm貼片晶振的標(biāo)準(zhǔn)外殼，因此可以放在現(xiàn)有的PCB布局上作為石英振蕩器的直接替代品。為了使彼得曼技術(shù)公司的內(nèi)部工程部門能夠?yàn)榭蛻籼峁┳罴呀ㄗh，并根據(jù)具體的應(yīng)用需求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行編程，開發(fā)人員必須準(zhǔn)確地說明產(chǎn)品的具體需求上升和下降他在申請(qǐng)中可以接受的次數(shù)。正是這種編程——t的延長(zhǎng)上升和下降–實(shí)現(xiàn)諧波泛音衰減。在……里SMD硅時(shí)鐘振蕩器電路設(shè)計(jì)方面，Petermann-Technik的專家建議在電源電壓和接地引腳之間使用0.1 μF去耦電容。這大大降低了電源電壓的影響。
Figure 2: Flank contour of a normal LVCMOS square-wave signal (red line) compared to a SoftLevel LVCMOS output signal (blue line) with rounded edges.圖2:正常LVCMOS方波信號(hào)（紅線）與具有圓形邊緣的軟電平LVCMOS輸出信號(hào)（藍(lán)線）的側(cè)翼輪廓。

SMD硅時(shí)鐘振蕩器的其他優(yōu)勢(shì)
上述系列的SMD硅時(shí)鐘振蕩器也可用于2.25V至3.63V的電源電壓范圍直流電。石英晶體振蕩器可以由該V范圍內(nèi)的任何電源電壓驅(qū)動(dòng)直接傷害范圍（例如2.5V直流電10 %，2.8伏直流電10 %，3.0V直流電10 %或3.3V直流電10 %).因此，產(chǎn)品開發(fā)人員只需針對(duì)四種經(jīng)典電源電壓驗(yàn)證一個(gè)振蕩器。這一標(biāo)準(zhǔn)特性為開發(fā)人員節(jié)省了大量組件認(rèn)證費(fèi)用，也為供應(yīng)鏈經(jīng)理節(jié)省了大量采購(gòu)、管理和存儲(chǔ)組件的費(fèi)用。大量購(gòu)買的組件價(jià)格較低。當(dāng)然，軟電平功能也可以在V直接傷害2.25至3.63V的范圍直流電作為標(biāo)準(zhǔn)功能。作為另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特性，SMD硅時(shí)鐘振蕩器具有非常嚴(yán)格的頻率容差例如20ppm 40/85攝氏度、30ppm 40/105攝氏度和50ppm 40/125攝氏度。自然，AEC-Q100兼容振蕩器（HTLPO-AUT和WTLPO-AUT）還具有上述所有功能。
Figure 3: EMC reduction in relation to the longer period.
圖3:EMC–長(zhǎng)期電磁干擾降低

軟電平功能改善了EMC–EMI特性
SMD硅時(shí)鐘振蕩器的EMC–EMI特性可以通過簡(jiǎn)單調(diào)整t得到顯著改善上升和下降使用軟電平功能，無需成本即可獲得輸出信號(hào)，這意味著開發(fā)人員不再需要采取昂貴的措施來改善其應(yīng)用的EMC–EMI性能。SMD硅時(shí)鐘振蕩器可以直接放置在現(xiàn)有的PCB布局上。此外，給定V直接傷害2.25至3.63V有源晶振的范圍直流電和非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)頻率容差，可以為元件認(rèn)證、采購(gòu)、管理和存儲(chǔ)節(jié)省大量資金。
 



 
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