今天,，我們來談?wù)勊须娮酉到y(tǒng)都存在的一種常見問題——電磁干擾也即 EMI，并側(cè)重討論時鐘的影響,。

從廣義來講,，EMI  是中斷,、阻礙或者降低電子器件有效性能的所有電磁干擾。其產(chǎn)生的方式有兩種：1）通過存在于信號之間的寄生電感/電容,，或者通過電源或接地連接的無用耦合,，從而產(chǎn)生 EMI；或者2）直接通過電子/磁輻射,，即輻射性 EMI,。

由于兩個原因，時鐘信號常歸咎于 EMI,。即使時鐘低頻率運行,，較好的時鐘上升/下降沿也包含大量的奇次諧波，其在更高頻率時會引起 EMI,。另外,，時鐘通常會在板上傳播一段較長的距離，從而更可能給其他組件帶來干擾,。通常,，EMI 可通過頻譜分析儀測量，如圖 1 所示,。圖中,，綠色信號存在一些超出紅色 FCC 屏蔽的頻率分量（300MHz、400MHz 和 500MHz 等）,。

圖 1 板級 EMI 測量實例

控制時鐘引起 EMI 的一些方法都基于上述兩種方式：屏蔽,、去耦、精心布局,，以及改變時鐘源特性,。

屏蔽方法使用導(dǎo)體將 EMI 徹底包起來接地。利用這種方法,，電磁能量被控制在系統(tǒng)內(nèi)部,。另外，它還使外部信號更難以將 EMI 帶入系統(tǒng),。這種方法對傳導(dǎo)性 EMI 和輻射性 EMI 都有效,。一般而言，這種方法在保護系統(tǒng)的敏感部件時成本較高,，并且占用空間,。高頻時效果較好。在 100MHz 以下時鐘頻率或邊緣速率情況下,，EMI 自屏蔽層以上時鐘信號耦合,，而屏蔽層本身也產(chǎn)生輻射。這種情況下，屏蔽的效果極其有限,。一種解決方法是使用 RF 線圈,。

大多數(shù)情況下，較好的去耦和精心的布局比屏蔽方法更能減少傳導(dǎo)性 EMI,。

在每個有源器件（盡可能靠近器件連接電源或接地）上安裝旁路或者“去耦”電容有助于引導(dǎo)時鐘或任何其他高頻信號組件直接接地,，而非干擾其他信號。至少用兩個數(shù)量級,，交替這些旁路電容器的值,。如果可能，選擇表面貼裝類型,。在板上給去耦組件一個占位器 (position holder) 一直都是一個不錯的辦法,。

就您的布局而言，基本原則是讓接地返回路徑短一些,，并最小化信號環(huán)路,。使用較短的過孔組件線。盡可能地靠近 PCB 貼裝組件,，并將與時鐘線跡相關(guān)的所有組件都靠近放置在一起,。如果可以的話，請使用差分信號,。實事證明,，使用一個專用接地層和多層布局較為高效。但是,，這會增加電路板成本,。對于一些如便攜式系統(tǒng)等成本敏感型設(shè)計而言，這樣做并不可取,。這些情況下,，改變時鐘信號本身可有效地減少 EMI 源，同時更便宜,，也更靈活,。

一種方法是減少信號擺動來降低峰值能量,。增加串聯(lián)電阻減慢時鐘上升/下降沿,，從而減少諧波。另一種普遍使用的方法是使用擴頻時鐘 (SSC),，有意將時鐘能量傳播至更寬的頻帶,，這樣便使峰值能量降低,。這種 SSC 功能被集成到大多數(shù)我們的時鐘器件中,。下次，我們將對其做更詳細(xì)的討論。

降低擺動或使用邊緣控制的缺點是使時鐘的抗噪性變差,。使用 SSC 增加了時鐘的抖動,。就消費類電子產(chǎn)品而言，通常較少關(guān)注這些,。但是,，對于一些高精度應(yīng)用而言，這些方法通常不是首選的方法,。

結(jié)論
總之,，降低 EMI 方法的選擇涉及您的應(yīng)用、時鐘頻率和成本/性能考慮等諸多方面,。一般而言,，它是所有上述方法的綜合。