從1月份到現(xiàn)在，全球都被這個病毒鬧的不安生，地球村背景下，能獨善其身？都是環(huán)環(huán)相扣，一個一個的在封，然后一堆材料開始告急，特別是一個小國家，這一鬧，怎么弄？天朝，產(chǎn)生鏈算完整的，但一些關鍵元器件國外在把持著，根本無貨。

今天跟兄弟們聊聊時鐘。

大部分的技術資料都會告訴你，EMC設計重要點關注時鐘

為什么？因為是時鐘是EMC三要素中重要的騷擾源，所以要重點對待。

圖示是標準理論方波的時域和頻域波形，我們根據(jù)波形的頻譜來做具體的設計。大部分情況下，我們時鐘都是奇次諧波能量高，理論上偶次諧波為0，但事實上做不到。所以就單端時鐘而言，設計主要集中在奇次諧波上。

(1)你可以在時域內(nèi)衰減幅度A，從而降低各諧波的幅度，實現(xiàn)頻域內(nèi)的降低

(2)你可以通過加旁路電容，減緩上升沿，吸收雜波。

這是騷擾源能量降低基本的手法，也是最省心的，所以許多兄弟看到時鐘就一頓猛操作，遠場一看有點效果，都非常的開心，有時候為了達到某個裕量，揍的有點狠，比如電容加個100PF,電阻串上100ohm，甚至更大。當速率比較低的時候，系統(tǒng)是勉為其難的在工作，時間長了，系統(tǒng)工作是非常不穩(wěn)定的。

你修的圖時域波形可能就像上圖一樣，已經(jīng)快變形了，速率慢的時候負載端能正常識別，到了一定程度，基本就掛了，所以整改時悠著點。

圖示是晶體的基本原理圖，除了原理上需要的R3、C1和C2之外，R1、 R2和C3組成了基本的EMC電路，大部分情況下還會多一個C4給R1(沒找到圖,懶得重新畫)。大部分兄弟都會盯著這四個器件一頓狂揍，某些時候效果很明顯，你可能就差哪幾個db，然后就沒有然后了。

上圖是晶振的基本原理圖，電源VDD大部分情況下會做成圖示的那樣，LC濾波，但我們建議你最好做成PAI型濾波，去耦和旁路同時去做，電容從高到低都配上（高頻、中頻和低頻都配上）。輸出端的RC是標配，兄弟們都會根據(jù)自己的測試結果來調(diào)整。

上面的內(nèi)容是不是都懂，都會，好像不用我太多說。

咳咳

以我個人多年的經(jīng)驗，這兩個源做基本的衰減和濾波足矣，不必過頭。

先回憶一下楊老師的經(jīng)典公式

公式中差模輻射因其跟信號整個環(huán)路相關，如果你的電路都是短距離傳輸?shù)?，比如我們上面討論的?qū)動時鐘，都離IC很近，那么其差模分量還是很小的。盡管能量不高，但我們還是很注重在PCB設計時控制其環(huán)路面積，所以大部分的guideline都會要求你盡量靠近IC。共模輻射與天線長度成正比，大部分兄弟都會忽略這一點，因為在實際電路中并沒有明顯異常的天線在。

但是大部分的EMI問題都是因為多次串擾耦合的問題，這句話是不是耳熟，因為我講課時常說，老工程師也這么說。其中重要的原理就是時鐘電路周圍存在許多未知的L,因為共地和共電源的問題，這些能量會多次串擾找到一個合適的L發(fā)射出去。

然后就出現(xiàn)了類似上圖的現(xiàn)象，是不是常見，這種情況，你把時鐘揍死了，看到的效果都一般般。然后有兄弟感慨，為啥我處理半天時鐘咋沒反應呢，我的時鐘明明就對應著他呀。老工程師會心一笑，too young。

為了減小后期一些莫名其妙的串擾，所以會對時鐘電路周圍做一些規(guī)則限制。上面是另一經(jīng)典的圖，許多老師都會引用，結合我們上面說的原理，這時候理解這個圖是不是輕松多了。為了降低時鐘電路能量可能的串擾，首先需要多層GND平面盡量多拾取時鐘電路產(chǎn)生的能量（自行腦補這部分電路產(chǎn)生的電力線和磁力線分布圖)，這部分能量盡量少往空中耦合，必要的時候可以采用局部屏蔽（示意圖中有BUFFER)。其次盡量將時鐘線走到內(nèi)層（原理同樣是控制電力線和磁力線在空中的分布）。

上述的要求，相對來說容易做到，基本沒有歧義，但這還是屬于騷擾源設計范疇。

當時鐘電路有連接器時，就會出現(xiàn)主動拾取干擾會二次耦合發(fā)射的問題，這個相對容易發(fā)現(xiàn)，原理上做濾波，破壞天線效應即可，然后就能看到，連接器的pin上加了一堆的濾波電容。

時鐘電路如果靠近IO,這個天線效應同樣容易理解，但是因為線纜較長，會帶來其他的問題。

這個大部分人很難處理，大部分的借口是板子密度太高，但是這是我們工程上見到的最多的隱藏天線，這時候你會發(fā)現(xiàn)我們時鐘線走在內(nèi)層是多么的明智。

這些雜線在PCB設計時就是重中之重了。

(1) 內(nèi)層走線，且與時鐘不同層

(2) 3W法則（10W或更高)。

難就難在很難全部做到，有時候這么做了，卻是過設計，但你不這么做，可能是隱患。這種一次側(cè)的耦合相對容易發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)實中因為低層板設計，將EMI設計提高了好幾個難度等級。越是這樣，后期的對策越難做。

所以，在設計之初，盡量多做一些規(guī)則檢查，即使做不全，后期排查時也會做到心中有數(shù)。

最后，我依然十分誠懇的建議兄弟們，把注意力多放在串擾耦合中，多年的高速設計（通信行業(yè)中25GHz這樣的高速）經(jīng)驗會告訴我們，串擾是EMI設計第一殺手。