晶振布线重点,5分钟布局晶振

对照物晶振布线重点,5分钟布局晶振
⼀、电源线
玻璃房子
宽度:最⼤⼯作电流要求宽度 X 3倍
以树枝状铺开, 不要环状铺开
压降: 宽度\长度\温度三个要素,  有计算⼯具.
⼆、地线
模、数单独接地
路线:⽆限循环。以减少不同地的压差
三、信号线
3W原则: 线中⾄线中3倍线宽
50mil以上距离平⾏电源线
3种元件远离:晶振、电感、电磁
上下层垂直
四、晶振
失败案例:
线宽 > 8mil, 越宽越好
线长 尽量相等,频率越⾼越重要;
和芯⽚同层尽靠,
远离电感、电磁;
电容布在芯⽚、晶振之间;
底⾯不布线,底⾯不布线,底⾯不布线,⼲扰⼤!
电路底层挖穿1到2层, 不履铜,不履地,因为:1_防寄⽣电容(相近的层状⾦属层寄⽣电容⼤, 2_防热传递致偏频。
电路⽤粗地线包围,导线也被包围,且地线多打过孔。脉动测速中心
1. 晶振:晶振周围要包地,有条件打⼀圈地过孔。晶振不能离板边过近,注意应⼒要求。敏感信号远离晶振,内层⾛线也要避开晶振投
影区域。
贴⼀个⽹上的正确⽰例:
晶振电路的PCB设计
位置要选对:晶振内部是⽯英晶体,如果不慎掉落或受不明撞击,⽯英晶体易断裂破损,所以晶振的放置远离板边,靠近MCU的位置布局。
两靠近:耦合电容应尽量靠近晶振的电源管脚,如果多个耦合电容,按照电源流⼊⽅向,依次容值从⼤到⼩摆放;晶振则要尽量的靠近MCU。
⾛线短:所有连接晶振输⼊/输出端的导线尽量短,以减少噪声⼲扰及分布电容对晶振的影响。
⾼独⽴:尽可能保证晶振周围的没有其他元件。防⽌器件之间的互相⼲扰,影响时钟和其他信号的质量。晶振周围 1mm 禁布器
磁悬浮支架图片件,0.5mm 禁布过孔⾛线,所有晶振下不打过孔(包括地过孔)。
外壳要接地:晶振的外壳必须要接地,除了防⽌晶振向外辐射,也可以屏蔽外来的⼲扰。
www.21micro-grid
原理图设计要点:
吸湿剂
(1)、晶振电源去耦⾮常重要,建议加磁珠,去耦电容选两到三个,容值递减。
(2)、时钟输出管脚加匹配,具体匹配阻值,可根据测试结果⽽定。
(3)、预留的电容C1,容值要⼩,构成了⼀级低通滤波,电阻、电容的选择,根据具体测试结果⽽定。
PCB设计要点:
(1)、在PCB设计是,晶振的外壳必须接地,可以防⽌晶振的向往辐射,也可以屏蔽外来的⼲扰。
(2)、晶振下⾯要铺地,可以防⽌⼲扰其他层。因为有些⼈在布多层板的时候,顶层和底层不铺地,但是建议晶振所在那⼀块铺上地。
(3)、晶振底下不要布线,周围5mm的范围内不要布线和其他元器件(有的书是建议300mil范围内,⼤家可以参考),主要是防⽌晶振⼲扰其他布线和器件。
(4)、晶振不要布在板⼦的边缘,因为为了安全考虑,板卡的地和⾦属外壳或者机械结构常常是连在⼀起的,这个地我们暂且叫做参考接地板,如果晶振布在板卡的边缘,晶振与参考接地板会形成电场分布,⽽板卡的边缘常常是有很多线缆,当线缆穿过晶振和参考接地板的电场是,线缆被⼲扰了。⽽晶振布在离边缘远的地⽅,晶振与参考接地板的电场分布被PCB板的GND分割了,分布到参考接地板电场⼤⼤减⼩了。
(5)、当然时钟线尽量要短。如果你不想让时钟线⾛⼀路⼲扰⼀路,那就布短吧。还有⼀点,关于晶振的选择,如果你的系统能⼯作在
25M,就尽量不要选50M的晶振。时钟频率⾼,是⾼速电路,时钟上升沿陡也是⾼速电路,需要考虑信号完整性。
补充:
1、晶振下⽅不要⾛线,晶振出线包地,⾛线过程不能隔断,不要过孔换层;
2、晶振引出的两根时钟线也要短,防⽌形成发射天线;
3、晶振输出脚串电阻,加22或33PF等滤波电容, 电容到地路径要短;
4、可以使⽤扩频、展频等⼿段,但需要硬件⽀持,同时也可能会影响⾼速信号质量;
01 晶体振荡单元(⽆源晶振)的布线规则
1、振荡电路(振荡单元、振荡电容)应配置在振荡IC附近;
2、晶振电路下⾯的各层都需要铺地,不能放置器件和⾛线,尤其是⾼频信号线路;
3、晶振电路做包地处理时需要打⼤量地孔,否则包地⽆意义;
4、四脚晶振,建议晶振⾛线从内部⾛,减⼩晶振的环路,如下图所⽰。
02 ⽯英晶体振荡器(有源晶振)的布线规则
1、振荡电路(振荡单元、振荡电容)应配置在振荡IC附近;
2、晶振电路下⾯的各层都需要铺地,不能放置器件和⾛线,尤其是⾼频信号线路;
3、晶振电路做包地处理时需要打⼤量地孔,否则包地⽆意义;
4、电源先经过旁路电容,然后再进⼊晶振,如下图所⽰(⾼频噪声通常直线前进)。
晶振起振的可靠性
单⽚机晶振不起振是常见现象,那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?如何解决?
01 晶振不起振的原因
1、PCB布线错误,现在的PCB不再是单⼀功能电路(数字或模拟电路),⽽是由数字电路和模拟电路混合组成的。因此,PCB布线的时候可能出现问题导致晶振不起振;
2、单⽚机或晶振的质量问题;
3、负载⼆极管或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题;
4、PCB板受潮,导致阻抗失配⽽不能起振;
5、晶振电路的⾛线过长或两脚之间有⾛线导致晶振不起振,通常我们在PCB布线时晶振电路的⾛线应尽量短且尽可能靠近振荡器,严禁在晶振两脚间⾛线;
6、晶振受外围电路的影响⽽不起振。
02 晶振不起振的解决⽅案
1、排除电路错误的可能性,因此你可以⽤相应型号单⽚机的推荐电路进⾏⽐较。
2、排除外围元件不良的可能性,因为外围零件⽆⾮为电阻,电容,你很容易鉴别是否为良品。
3、排除晶振为停振品的可能性,因为你不会只试了⼀⼆个晶振。
4、试着改换晶体两端的电容,也许晶振就能起振了,电容的⼤⼩请参考晶振的使⽤说明。
5、在 PCB 布线时晶振电路的⾛线应尽量短且尽可能靠近 IC,杜绝在晶振两脚间⾛线。
(图⽂内容由快点PCB整理⾃⽹络)
PCB上晶振布局很难?5分钟教你掌握!
问题描述
某⾏车记录仪,测试的时候要加⼀个外接适配器,在机器上电运⾏测试时发现超标,具体频点是84MHZ、144MH、168MHZ,需要分析其辐射超标产⽣的原因,并给出相应的对策。辐射测试数据如下:
2 辐射源头分析
该产品只有⼀块PCB,其上有⼀个12MHZ的晶体。其中超标频点恰好都是12MHZ的倍频,⽽分析该机器容易EMI辐射超标的屏和摄像头,发现LCD-CLK是33MHZ,⽽摄像头MCLK是24MHZ;
通过排除发现去掉摄像头后,超标点依然存在,⽽通过屏蔽12MZH晶体,超标点有降低,由此判断144MHZ超标点与晶体有关,PCB布局如下:
3 辐射产⽣的原理
从PCB布局可以看出,12MHZ的晶体正好布置在了PCB边缘,当产品放置与辐射发射的测试环境中时,被测产品的⾼速器件与实验室中参考接地会形成⼀定的容性耦合,产⽣寄⽣电容,导致出现共模辐射,寄⽣电容越⼤,共模辐射越强;
⽽寄⽣电容实质就是晶体与参考地之间的电场分布,当两者之间电压恒定时,两者之间电场分布越多,两者之间电场强度就越⼤,寄⽣电容也会越⼤,晶体在PCB边缘与在PCB中间时电场分布如下:
(PCB边缘的晶振与参考接地板之间的电场分布⽰意图)
(PCB中间的晶振与参考接地板之间的电场分布⽰意图)
从图中可以看出,当晶振布置在PCB中间,或离PCB边缘较远时,由于PCB中⼯作地(GND)平⾯的
存在,使⼤部分的电场控制在晶振与⼯作地之间,即在PCB内部,分布到参考接地板去的电场⼤⼤减⼩,导致辐射发射就降低了。
4 处理措施
将晶振内移,使其离PCB边缘⾄少1cm以上的距离,并在PCB表层离晶振1cm的范围内敷铜,同时把表层的铜通过过孔与PCB地平⾯相连。经过修改后的测试结果频谱图如下,从图可以看出,辐射发射有了明显改善。
循环水旁滤器
5 思考与启⽰
⾼速的印制线或器件与参考接地板之间的容性耦合,会产⽣EMI问题,敏感印制线或器件布置在PCB边缘会产⽣抗扰度问题。
如果设计中由于其他⼀些原因⼀定要布置在PCB边缘,那么可以在印制线边上再布⼀根⼯作地线,并多增加过孔将此⼯作地线与⼯作地平⾯相连

本文发布于:2024-09-21 19:41:44,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/176044.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:晶振   电容   电路   辐射   参考   地板   超标   布线
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议