基于微控制器應用的EMC設計

　　(2)內(nèi)核、PLL和時鐘樹

　　正弦時鐘不能使用在如MCU等內(nèi)部是數(shù)位邏輯的器件上，因此，在CMOS型MCU上，振蕩器時鐘被整形為矩形，并且通過時鐘樹分布在內(nèi)部裝置中。由于時鐘具有多種用途，到時鐘樹的各分支具有傳播延遲，必須調(diào)整時鐘邊緣到各地裝置大約在同一時間。所有開關型核心組件的電流幾乎是在同一時間內(nèi)，由此內(nèi)核的脈沖電流是一個主要的內(nèi)核噪聲源。

　　MCU通常使用兩種邊緣的時鐘，由此內(nèi)核電流的窄帶頻譜在內(nèi)核的運行頻率及其諧波頻率上呈現(xiàn)電流峰值，呈現(xiàn)的最高頻率一般是內(nèi)核運行頻率的兩倍。由于MCU通常包括一個或多個時鐘分頻器，因此低頻諧波也必須考慮。最后，內(nèi)部資料操作等在低電平時提供一些寬帶雜訊。一方面，振蕩器之前的外擴也是一個小的噪聲源，另一方面，內(nèi)核電流是和內(nèi)核的運作頻率相關的。

　　如果內(nèi)核頻率是一樣的，利用一個較慢的振蕩器和鎖相環(huán)(例如4MHz×4=16MHz)或使用較快振蕩器(例如16MHz)，這樣應當引起相似級別的輻射。

　　(3)外部記憶體接口

　　外部記憶體接口包括地址匯流排，資料匯流排和一些控制信號。地址匯流排由MCU輸出，由于非線性存取順序提供的是非周期信號，因此，從EME角度講，地址匯流排相當于寬帶雜訊，低地址位通常比較高的地址位具有更多的開關頻率，所以這些都是較為重要的信號。

　　如果外部記憶體是唯讀或Flash記憶體，資料匯流排由記憶體驅(qū)動，即便記憶體是RAM，讀取周期也通常占主導地位。因此，資料匯流排的電磁輻射主要是決定于記憶體。

　　對于控制信號的電磁輻射，是記憶體接口上最應當注意的部分。最關鍵的信號是系統(tǒng)和/或記憶體的時鐘驅(qū)動器(SDRAM)，因為它可產(chǎn)生巨大的窄帶雜訊，在啟動狀態(tài)下，即使引腳是開路的，它的噪聲也是較大的(參見到 I/O埠串擾的說明)，因此無論任何地方，時鐘驅(qū)動器都應該被關掉。最后，由于這些開關信號(RAS、CAS、ASTB等)常常無規(guī)律的反復跳變，所以它們是潛在的噪聲源。

　　(4)I/O-ring上的通用埠

　　這些引腳的電磁輻射無法估計，由于這些引腳一般由用戶配置。靜電或偶爾開關引腳應不會造成重大的輻射，而頻繁開關切換的引腳已被視為潛在噪音來源。重復的切換引腳由于其窄帶特性可能比非重復引腳包括較高的雜訊，例如系統(tǒng)時鐘或CSI時鐘，還有CSI資料輸出或CAN資料輸出。

　　2、雜音傳播到非開關引腳

　　開關引腳是很明顯的噪聲源，更糟糕的是，它會對不相連的引腳產(chǎn)生輻射影響。

　　(1)控制器供電系統(tǒng)

　　供應系統(tǒng)一般是由一個或多個電源引腳以及相對應的地引腳組成，MCU一般提供幾種隔離供電系統(tǒng)，不同的電源以及相對應的地是彼此相互隔離的，每個供電系統(tǒng)必須至少有一個去耦電容，在較寬的頻率范圍提供所需低阻抗電源。

　　在MCU內(nèi)部，任何組件都直接或間接地連接到至少一個供電系統(tǒng)上，這樣，MCU內(nèi)部任何轉(zhuǎn)換都會引起電流流動。電流輻射是與電流流動的環(huán)路面積成正比的，因此，這些回路要設計盡可能小，在這?最佳示例是MCU與去耦電容之間的電流回路。

　　任何電源都具有非0Ω的源阻抗，特別是在頻率較高的情況下，導線電感阻抗變得很大時，因此脈沖電流會將紋波疊加到直流電源上以至引起輻射，所以提供給MCU低阻抗的電源，可減少這種輻射。