如何通过降低EMI来解决成本高昂的设计问题
发布者:罗宾灰

监管机构对工业和消费产品的射频辐射设置了限制。满足这些标准具有挑战性和成本高,特别是在当今电子系统中处理器速度和数据速率不断提高的情况下。与EMI对抗的挑战随着产品的缩小和功耗的降低而加剧。

传统的电磁干扰控制技术,如屏蔽,随着产品的体积越来越小,变得越来越昂贵和不切实际。由于机械解决方案既昂贵又占用空间,使用扩频调制已成为减少电磁干扰的流行手段。设计人员可以使用一个扩频时钟发生器IC和晶体。然而,对于许多应用程序来说,这种组合也可能过于庞大、难以实现,而且不灵活。

MEMS扩频振荡器

设计师现在有一个新的选择

随着MEMS技术的引入和可编程架构,超小型扩频振荡器(SSXO)为减少EMI提供了极其有效且易于使用的低功耗解决方案。新SIT9005 SSXO将MEMS谐振器和先进的模拟电路组合成一个微小的2.0 mm x 1.6 mm DFN封装。该MEMS SSXO具有95%的占地面积,高于最小的基于石英的SSXO的高度较小。

典型的电源电流在1.8V时为4 mA,在待机模式下仅为0.2µA,启动时间仅为5 ms。SiT9005的频率范围为1 MHz到141 MHz,温度稳定性低至±20 ppm。MEMS和模拟技术使该设备非常坚固,与石英相比,交流耦合噪声注入抗扰度提高10倍,抗冲击/振动能力提高30倍。此外,它在<15 ps(皮秒)时具有最佳的周期间周期抖动,非常适合高速芯片时钟。

该设备的小尺寸、低功耗和灵活的EMI降低选项,使SiT9005成为易于辐射有害射频能量的产品的理想解决方案。例子包括IP摄像头、汽车摄像头模块、工业电机、平板电脑、平板电脑和打印机。

用于多功能打印机的EMI缩减振荡器

小尺寸和低功耗是CIS MFP的两个关键要求

让我们来看看联系图像传感器(CIS)类型多功能打印机(MFP)。CIS型打印机的功率显着较低,小于电荷耦合器件(CCD) MFPs。CIS mpf中的传感器扫描模块必须小而轻,因为它在平板玻璃下移动来扫描文件。由于玻璃不过滤射频能量,EMI被允许传播——使像SiT9005 SSXO这样的减排解决方案成为完美的选择。


快速灵活的选项确保合规性

除了占地面积小、功耗低外,现场可编程SiT9005还具有一系列灵活的选项,以确保符合EMI要求,这是任何电子产品的关键里程碑。如果在产品开发周期的后期,在原型完全组装完成后发现不符合要求,可能会导致成本高昂的生产延迟,并推迟获得收入的时间。SiT9005 SSXO通过提供两种技术来解决这个问题:扩频时钟和时钟信号的上升/下降时间调整。

扩频

上升和下降时间

减少EMI的两种方法有多种选择

1.30总扩展频谱选项(2个频率扩展风格和2种扩展配置文件选项):

  • 中心扩散从±0.125%到±2.0%,分辨率为±0.125%
  • 从-0.25%向下扩展到-4.0%,分辨率为-0.25%
  • 传播档案选项:三角形或好时之吻

2.8 FlexEdge™上升/下降时间选项:

  • 从0.25到40 ns旋转速率的旋转速率

通过单独使用扩频调制,EMI在基频上可降低高达17 dB,在谐波频率上可降低高达30 dB。更重要的是,SiT9005由Time Machine II程序员支持。该工具使工程师能够立即调整频率扩展和上升/下降时间。设计师们可以在实验室里进行各种设置的实验,以找到合适的配置来减少各种类型的电磁干扰,无论是源于必威体育官网手机登录SOC谐波、时钟跟踪或数据链路。参数只需编程到SSXO内的非易失性存储器中。

17分贝EMI降低

谐波的传播检测

载波频率高达17 dB的EMI降低和30 dB的谐波


全硅MEMS扩频解决方案使设计过程风险极低,并能最快地推向市场。一个设计可以使用SiT9005而不需要扩频。如果最终测试确定需要扩频,SiT9005在相同的占地面积内提供了广泛的可编程EMI降低选项。如果一种设计使用石英XO, SiT9005是一种快速、简单的替换,不需要任何PCB更改。除了2.0 x 1.6 mm封装,SiT9005还提供2.5 x 2.0和3.2 x 2.5 mm封装,所有引脚兼容石英基xo。结果是一个非常经济有效的解决方案。

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2021年3月17日

2020年9月30日