汽車電子系統(tǒng)EMI問題主要是哪些？

目前，電動汽車（EV）、混合動力汽車（HEV）以及傳統(tǒng)燃油車中，車身娛樂系統(tǒng)和電子輔助系統(tǒng)的功能日益增多，逐漸成為行業(yè)主流和標配，這也反映了車輛內部電子元器件和電路的復雜性增加。為了滿足多樣化的功能需求，工程師需要設計更為緊湊的方案。同時，由于高靈敏度的要求，高速信號的應用變得十分廣泛。因此，在電路設計過程中，減小相關電路的尺寸和大小，包括電源部分，變得至關重要。然而，符合產品要求的電源往往具有更高的開關頻率，這導致了電磁干擾（EMI）問題的加劇。

隨著汽車電子系統(tǒng)的日益復雜和密集，如何在設計初期就有效降低EMI的影響，成為了工程師必須考慮的關鍵因素。

如何降低電磁干擾影響呢？

除了電源，與EMI電磁干擾密切相關的幾點就是時鐘，布線，屏 蔽，這些都可能導致EMI指標的超標，在實際操作中，相關機構頒布電磁兼容性EMC的規(guī)范，EMC包括兩個方面的要求:一方面是指設備在正常運行過程中對所在環(huán)境產生的電磁干擾不能超過一定的限值;另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。

可以采取多種方法，如屏蔽、濾波、隔離、鐵氧體磁環(huán)、信號邊沿控制以及在PCB中增加電源和GND層等。這些方法在實際應用中可靈活選擇，但各有其優(yōu)缺點。例如，屏蔽作為一種機械學方法，雖然簡單，但成本較高，不適用于手持和便攜式設備。濾波和信號邊沿控制對于低頻信號有效，但在當前廣泛應用的高速信號環(huán)境下效果有限。此外，使用EMI/RFI濾波器等被動元器件會增加成本，而通過LAYOUT技巧降低EMI則相對費時且改善效果有限。

鑒于時鐘信號通常是電路系統(tǒng)中頻率最高且邊沿最陡的信號，多數(shù)EMI問題與其緊密相關。因此，在電路板已成型的情況下，展頻晶振（Spread Spectrum Crystal Oscillator ，SSXO）成為了一種有效降低EMI的方法。

什么是展頻振蕩器？

展頻晶振是一種特殊類型的晶體振蕩器，主要依托于擴展頻譜技術。這項技術在抗干擾通信中有著廣泛的應用，通過頻率調制，將窄帶寬的能量分散到寬頻帶寬的范圍，從而削減尖峰，將能量分散到更廣泛的范圍。可編程的特性在滿足快速交付的同時，小尺寸的選擇也減少了用于EMI抑制的印刷電路板面積，節(jié)省產品成本和面市時間。

通過動態(tài)調整時鐘頻率，實現(xiàn)了電磁輻射功率的有效降低，從而減少了EMI（電磁干擾）汽車電子系統(tǒng)的影響。相較于其他EMI抑制技術，展頻晶振的主要優(yōu)勢在于其系統(tǒng)化的特點。由展頻晶振產生的所有時鐘和定時信號，均按照相同的比率進行調制，這種特性使得整個系統(tǒng)都能獲得顯著的EMI改善效果。

愛普生推薦9101系列，是一款可編程晶振。SG-9101CGA編號X1G005281xxxx00車規(guī)級晶振采用2.5x2.0mm封裝，利用PLL技術生產，此款振蕩器的頻率范圍從0.67M~170MHZ任一頻點可選，步進1ppm，采用標準CMOS輸出，最大輸出負載為15pF，有良好的頻率穩(wěn)定性。功耗低至0.3μA，工作溫度高達125℃℃，符合RoHS要求和AEC-Q100標準，適合應用于汽車電子設備。