发布时间：2022-11-9 阅读量：985 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora
在PCBA生产加工中会遇到很多问题，有些在PCB板子设计时就可以规避，那么晶振为什么不能放置在PCB边缘？
01 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：
02 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：
03 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PUB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。
04 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。
05 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。
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按晶振的功能和实现技术的不同，分为温度补偿晶振（TCXO）、压控晶振（VCXO）、恒温晶振（OCXO）。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡，需要根据具体应用场景，对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理，从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时，分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键，通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低，输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路，其核心功能是提供精准、稳定的时间信息（包括秒、分、时、日、月、周、年），并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时，从而确保时间持续不间断。
晶振的启动时间，通常是指其通电后进入稳定振荡状态所需的时间。若启动时间过长，可从以下五个常见的影响因素方面进行优化。
RTC（Real-Time Clock，实时时钟）芯片作为一种独立的专用计时器件，其核心功能包括提供稳定的日历时钟、在主电源断电后持续运行、支持定时中断以及输出高精度时间戳，为各类嵌入式系统提供可靠的时间基准。
