PCB Tecnico - Perché l'oscillatore di cristallo non può essere posizionato sul bordo del PCB?

Un adattatore esterno è stato aggiunto durante il test di un certo registratore del veicolo. Quando la macchina è stata accesa e testata, è stato scoperto che la radiazione ha superato lo standard, con i punti di frequenza specifici 84MHZ, 144MH e 168MHZ. È necessario analizzare le cause delle radiazioni superate e dare contromisure corrispondenti. I dati delle prove di radiazione sono i seguenti:

1. Analisi delle sorgenti di radiazioni:

Il prodotto è costituito da una singola scheda PCB con un cristallo 12MHZ su di esso. I punti di frequenza eccedenti sono la doppia frequenza di 12MHZ, e l'analisi dello schermo e della fotocamera della macchina incline a superare la radiazione EMI mostra che lC-CLK è 33MHZ, mentre la fotocamera MCLK è 24MHZ. Attraverso l'eliminazione, si è scoperto che i punti superstandard esistevano ancora dopo aver rimosso la fotocamera, mentre i punti superstandard venivano ridotti schermando il cristallo 12MZH. Pertanto, è stato determinato che i punti superstandard 144MHZ erano correlati al cristallo.

2. Principio di generazione di radiazioni

Come si può vedere dal layout PCB, il cristallo 12MHZ è appena posizionato al bordo del PCB. Quando il prodotto viene posto nell'ambiente di prova con emissione di radiazioni, il dispositivo ad alta velocità del prodotto testato formerà un certo accoppiamento capacitivo con la messa a terra di riferimento in laboratorio, con conseguente capacità parassitaria e radiazione in modalità comune. La capacità parassitaria è essenzialmente la distribuzione del campo elettrico tra il cristallo e il terreno di riferimento. Quando la tensione tra i due è costante, più la distribuzione del campo elettrico tra i due, maggiore è l'intensità del campo elettrico tra i due e maggiore sarà la capacità parassitaria.La distribuzione del campo elettrico tra il cristallo al bordo del PCB e nel mezzo del PCB.

Come si può vedere dalla figura, quando l'oscillatore di cristallo è disposto al centro del PCB o lontano dal bordo del PUB, la maggior parte del campo elettrico è controllato tra l'oscillatore di cristallo e il terreno di lavoro a causa dell'esistenza del piano terra di lavoro (GND) in PCB, cioè, il campo elettrico distribuito al piano terra di riferimento è notevolmente ridotto in PCB, con conseguente diminuzione dell'emissione di radiazioni.

3. Misure di gestione

Spostare l'oscillatore di cristallo verso l'interno per renderlo ad almeno 1 cm di distanza dal bordo del PCB e applicare rame nell'intervallo di 1 cm di distanza dall'oscillatore di cristallo sulla superficie del PCB e collegare il rame sulla superficie con il piano del pavimento del PCB attraverso il foro. Il diagramma dello spettro dei risultati modificati delle prove è illustrato di seguito, dal quale si può vedere che l'emissione di radiazioni è stata significativamente migliorata.

4. Pensare e illuminare

L'accoppiamento capacitivo tra linee o dispositivi stampati ad alta velocità e la piastra di terra di riferimento può causare problemi EMI e il posizionamento di linee o dispositivi stampati sensibili ai bordi del PCB può causare problemi di interferenza.

Se il design deve essere organizzato al bordo del PCB per altri motivi, allora è possibile rivestire un filo di terra di lavoro sul bordo della linea stampata e aumentare il foro per collegare il filo di terra di lavoro con il piano di terra di lavoro.