【成功案例】SG-9001CA展频晶振解决电力管理机EMI频点超标问题

时间： 2018-09-23 来源：世强

技术问答

EMC对于现在的电子设备要求越来越高，应该是很多工程师比较头疼的问题，其中的EMI问题尤为重要，与EMI密切相关的几点就是时钟，电源，布线，屏蔽，这些都可能导致EMI指标的超标。我们在设计一款电力管理机的时候，在做EMI测试的时候，出现某些频点超标，经过很长时候的查找原因，查找了电源，时钟，PCB走线，最终查找出是时钟的问题，就此问题我们找到了全球领先的时钟厂商---EPSON，EPSON给我们提供了解决方案。

EPSON工程师推荐了扩展频谱振荡器，展频晶振工作稳定-40-105度，频率0.67-170MHz,LVCMOS输出，展频比+/-0.25%~+/-2%，晶振封装5X7mm，我们将EPSON时钟设计到电路中，电路系统框图如图1所示。

图1 SG-9001CA展频晶振电路框图

CPU与Switch通过PCIE通信，CPU外接一颗SG-99001CA，SW外接一颗SG-9001CA，频率均为25Mhz，SG-99001CA的电路原理图如图2所示。

图2 SG-99001CA展频晶振的电路原理图

我们将设计好的板卡进行了EMI测试，此前采用鸿兴的晶振，测出的EMI超标图如图3所示，通过调整展频比例，调整展频比例可以从+/-0.25%~+/-2%，此项目最终调整到1%，EMI图如图4所示。

图3 EMI整改前波形

图3 EMI整改后的波形

由于我们调整了展频比来优化了EMI，为了保证整机其他性能可靠性，我们对整机进行一些列测试，整机测试结果如图5所示。

图5 整机测试结果

在选取时钟发生器的时候需要注意：

1.在有源晶振选取时，需要根据要求选取电压，输出频率，输出差分还是单端，输出电平，工作温度等；

2.调整展频比对信号质量是有一定的影响，为了保证好的emi，又保证好的信号质量，需要调整先调整到中间比较先测试，需要一步一步的优化；

3.在有源晶振布线时，单端需要控制50欧阻抗，差分必须控制100欧阻抗；

4.在有源晶振布线时，最好芯片下面包铜处理，芯片下不要走其他无关的信号，这样保证比较好EMC性能；

5.EPSON是晶振的全球领导企业，展频晶振的调整可以得到比较好的EMI效果，正是不错的芯片。

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全部评论（16）

用户89603307 Lv3 高级工程师 2020-12-14

爱普生24MHz 3225封装的展频晶振有哪些型号？
- ID001_世强回复： ESPON带展频功能是SG-9101系列，3225封装的是SG-9101CE。
  查看全部3条回复
蓝紫色 Lv3. 高级工程师 2018-12-26

学习
Harlin Lv5. 技术专家 2018-12-25

感谢分享
Minvoker Lv7. 资深专家 2018-12-18

学习
福如东来 Lv7. 资深专家 2018-12-02

学习

聆听者 Lv6. 高级专家 2018-12-01

优秀的案例
小乐 Lv7. 资深专家 2018-12-01

学习
沉默 Lv7. 资深专家 2018-11-29

学习
大周 Lv5. 技术专家 2018-11-29

好案例，学习了！
佳琦 Lv5. 技术专家 2018-11-19

谢谢

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EPSON提供展频晶振的以下选型，Frequency（MHz)：1.830000 MHz to 160.000000 MHz；Output Wave：CMOS；Supply Voltage(V)：1.620 to 3.630 V；Ope Temperature(°C)：-40°C to 85 °C，-40°C to 105 °C和-40°C to 125 °C。

产品型号	品类	SS percentage	Symmetry（%）	Ope Temperature(°C)	Model	Output Wave	I[Max](mA)	Frequency（MHz)	SupplyVoltage(V)
X1G005281001400	展频晶振	+/-0.50%	45 to 55%	-40 to 125°C	SG-9101CGA	CMOS	≤4.7mA	25.000000MHz	1.620 to 3.630V