在PCB設計過程中,晶振的放置位置是一個容易被忽視卻至關重要的細節(jié)。很多人可能會問:晶振放在PCB板邊緣行不行?接下來,我們通過實際案例深入探討這個問題,用事實說明晶振放置位置不當可能帶來的嚴重后果。
曾經(jīng)有一塊設計完成的電路板,其中采用了12MHz的晶體,設計者將其放置在了PCB的邊緣位置。在完成電路板的制作與組裝后,進行上電測試時,出現(xiàn)了輻射超標的情況。這一結(jié)果讓設計團隊十分困惑,經(jīng)過仔細排查與分析,終于找到了問題根源。
在輻射測試環(huán)境中,產(chǎn)品內(nèi)部的高速器件與參考地之間會不可避免地形成寄生電容。當晶振被放置在PCB邊緣時,就如同給電場打開了一扇“大門”。由于晶振工作時會產(chǎn)生高頻信號,這些信號形成的電場會借助寄生電容這個“通道”,輕易地分布到外部參考地。這種電場的向外擴散,會顯著增強共模輻射。共模輻射是一種常見的電磁干擾形式,它會以共模電流的形式通過導線或空間向外傳播,對周圍的電子設備產(chǎn)生干擾,同時也會導致產(chǎn)品自身輻射超標,無法滿足相關的電磁兼容性(EMC)標準。

與之形成鮮明對比的是,如果將晶振合理布局在PCB的中間位置,情況就會大不一樣。PCB中間通常有完整且連續(xù)的地平面,這個地平面就像一個堅固的“屏蔽罩”。當晶振位于中間時,其工作時產(chǎn)生的電場會被地平面緊緊“包裹”住。大部分的電磁能量被限制在板內(nèi),難以向外輻射出去,從而使得輻射強度明顯降低。根據(jù)實際測試數(shù)據(jù)對比,將晶振從邊緣移至板中間后,輻射強度甚至可以降低一半左右。
在PCB設計時,一定要牢記晶振的放置原則:盡量避免將其靠邊布局,優(yōu)先選擇放置在板中間位置。這樣不僅能有效降低產(chǎn)品的輻射水平,提高產(chǎn)品的電磁兼容性,還能減少對其他電子設備的干擾,確保產(chǎn)品在各種復雜環(huán)境中都能穩(wěn)定可靠地運行。
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審核編輯 黃宇
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晶振放在PCB板邊緣行不行?
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