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

来源：http://yijindz.com 作者：亿金电子 2024年03月12

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

每位产品设计师每天都必须处理电磁兼容性（EMC）或电磁干扰（EMI）问题，尤其是在使用石英振荡器等频率确定元件时。安装在石英晶体振荡器中的ic产生陡峭、边缘锐利的侧翼，并产生强烈的谐波泛音。扩频振荡器是解决这一问题的一种方法，但在许多应用中无法使用。例如，中心展宽为0.5%时，输出频率在f范围内调制在外0.5%。给定33.333或66.666MHz的频率，0.5%的频率调制将意味着33.333MHz，166.665kHz或66.666MHz 333.330kHz的频率调制范围–对于精确时钟来说太大了。这些应用通常只允许50ppm，或者说低100倍。50ppm的频率稳定性相当于33.333MHz时1.66665kHz的容差，或66.666MHz时3.3333kHz石英晶振的容差。在这种情况下，开发商迄今为止不得不采取非常昂贵的措施来降低EMC–EMI。这已经没有必要了。Landsberg am Lech的Petermann-Technik基于创新的IC技术（下一代时钟技术）提供高度多样化的SMD硅时钟振荡器，具有软电平输出信号。软电平技术是一种可编程输出信号，通过延长上升时间（trise）和下降时间（tfall).软电平技术允许根据各自的客户要求精确调整输出信号。

软级别功能的作用

图1显示了LVCMOS输出信号的周期上升和下降20%到80%之间。图2显示了+3.3V电源电压下正常LVCMOS有源晶振方波信号（红线）与软电平LVCMOS输出信号（蓝线）的侧翼轮廓直流电。该图清楚地显示了SoftLevel函数如何使方波的边缘变圆（产生类似鲨鱼鳍的形状），从而显著降低谐波泛音。图3显示了EMC–EMI衰减（奇次谐波泛音）与输出信号周期t的关系。上升和下降与时钟信号的周期t成比例。

上升和下降可在t的0.05至0.45（5%至45 %）范围内延长。如果上升和下降与基础信号相比延长了5 %，则信号形状非常接近原始方波信号。当延长幅度高达45 %时，输出信号的形状越来越像鲨鱼鳍，EMC–EMI衰减在11次谐波泛音时大于60 dB。对于t的这种简单调整来说是一个巨大的价值上升和下降.

Figure 1: Period t of an LVCMOS output signal with trise and tfall between 20 % and 80 %.

图1:上升和下降在20%和80%之间时LVCMOS输出信号的周期t

软级别功能给开发人员带来了什么成本？没什么，因为软电平功能是LPO、LPOP、HTLPO、WTLPO、UPO、HTLPO-AUT和WTLPO-AUT系列的SMD硅时钟振荡器的标准功能。（AUT = AEC-Q100中定义的汽车）。此外，这些振荡器系列还提供尺寸为7mmx5mm、5mmx3.2mm、3.2mmx2.5mm、2.5mmx2.0mm和2.0mmx1.6mm贴片晶振的标准外壳，因此可以放在现有的PCB布局上作为石英振荡器的直接替代品。为了使彼得曼技术公司的内部工程部门能够为客户提供最佳建议，并根据具体的应用需求对产品进行编程，开发人员必须准确地说明产品的具体需求上升和下降他在申请中可以接受的次数。正是这种编程——t的延长上升和下降–实现谐波泛音衰减。在……里SMD硅时钟振荡器电路设计方面，Petermann-Technik的专家建议在电源电压和接地引脚之间使用0.1 μF去耦电容。这大大降低了电源电压的影响。

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.

图2:正常LVCMOS方波信号（红线）与具有圆形边缘的软电平LVCMOS输出信号（蓝线）的侧翼轮廓。

SMD硅时钟振荡器的其他优势

上述系列的SMD硅时钟振荡器也可用于2.25V至3.63V的电源电压范围直流电。石英晶体振荡器可以由该V范围内的任何电源电压驱动直接伤害范围（例如2.5V直流电10 %，2.8伏直流电10 %，3.0V直流电10 %或3.3V直流电10 %).因此，产品开发人员只需针对四种经典电源电压验证一个振荡器。这一标准特性为开发人员节省了大量组件认证费用，也为供应链经理节省了大量采购、管理和存储组件的费用。大量购买的组件价格较低。当然，软电平功能也可以在V直接伤害2.25至3.63V的范围直流电作为标准功能。作为另一个标准特性，SMD硅时钟振荡器具有非常严格的频率容差例如20ppm 40/85摄氏度、30ppm 40/105摄氏度和50ppm 40/125摄氏度。自然，AEC-Q100兼容振荡器（HTLPO-AUT和WTLPO-AUT）还具有上述所有功能。

Figure 3: EMC reduction in relation to the longer period.

图3:EMC–长期电磁干扰降低

软电平功能改善了EMC–EMI特性

SMD硅时钟振荡器的EMC–EMI特性可以通过简单调整t得到显著改善上升和下降使用软电平功能，无需成本即可获得输出信号，这意味着开发人员不再需要采取昂贵的措施来改善其应用的EMC–EMI性能。SMD硅时钟振荡器可以直接放置在现有的PCB布局上。此外，给定V直接伤害2.25至3.63V有源晶振的范围直流电和非常严格的标准频率容差，可以为元件认证、采购、管理和存储节省大量资金。

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