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过EMC时如何处理好时钟信号?攻城狮的硬伤

发布时间:2015-01-11 来源:陈德恒 一博科技 责任编辑:sherryyu

【导读】“呀!布线空间太小啦,内层走不下了,我走一些线去表底层吧。”“不行,要过EMC检测的,这样会过不了的”,攻城狮是不是觉得这些对话很耳熟啊!是的,做过设计的都明白,实际工作中时钟信号是很容易出问题的。特别是在过EMC时,该怎么办呢?
 
“布线空间太小啦,内层走不下了,我走一些线去表底层吧。”
 
“不行,这个产品要过EMC检测的。”
 
“你看板子上已经密密麻麻都是线,好多都做到2W了,这还没绕线呢,实在不行要加到八层板了!”
 
“呃…好吧,那走一些去表底层吧,但是一定要保证时钟信号和DQS信号走内层,间距一定要做到3W以上,四面要包地,包地线地孔间距不能大于100mil……”
 
“……”
 
以上的对话大家应该都碰到过吧?确实在大量的工程实践中,时钟信号是最容易出问题的。特别是在过EMC的时候,只要有问题,第一反应就是时钟。
 
那除去时钟信号本身在系统中占的重要地位之外,到底是什么让时钟信号如此的金贵呢?
 
有一种说法是时钟信号的上升沿会比数据信号陡,事实是这样的吗?
时钟信号
让我们来看一下MT41J256M16V80A颗粒的情况,蓝色的是DQS信号,红色是DQ信号。两条曲线完全就是重合的啊,看来时钟信号的上升沿并不比数据信号的陡嘛。
 
那么问题出在哪儿呢?
 
我们知道,时钟信号是一个脉冲信号,而数据信号是伪随机码。在较长的时间轴上他们表现出来的形态是这样子的:
脉冲信号
[page]
 
“时钟信号的上升下降沿比数据信号的多!所以它的干扰大。”
 
好吧,可以这样解释。但是“高速先生”是不会只满足于给出一个这样的结论的。
 
让我们把视角从时域转移到频域。将时钟信号和数据信号做傅里叶变换后:
傅里叶变换
是的,数据信号的频谱均匀分布在5倍带宽的频带上,而时钟信号的频谱则集中在信号的倍频处。
 
连续的几米高的浪花可以用来冲浪,而突然的一个十几米的浪,可就是海啸了。
 
嗨,为了让这金贵的时钟不要酿成海啸,“攻城狮”们只能跟他拼了。
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