电源,电源线,雷电,计算机设备和电子元件都是可能影响电子元件性能的电磁干扰(EMI)的潜在来源.EMI可以通过单个系统中的电气通路从一个组件传导到另一个组件,或通过电波传输.需要通过RF进行通信的设备有意发出可能干扰其他设备的电磁信号,但即使是没有设计用于发射电磁信号的设备也可能会无意中造成EMI噪声.FCC法规限制了某些类别设备(如计算设备和微波炉)的允许排放量,但这并不保证电子元件不会因消费品的EMI而受损.
存在外部EMI源时,石英晶体振荡器的相位噪声和相位抖动可能会大幅增加.通过板级屏蔽或滤波可以降低到达石英振荡器的EMI,但这种方法并不总是成功.通过评估各种振荡器的电磁敏感度(EMS),我们可以确定有助于EMS的因素,并了解适当的振荡器设计如何最大限度地减少EMI对时钟性能的有害影响.
测试对EMI的易感性
由于辐射EM噪声对振荡器的相位噪声性能有不利影响,所以测试方法包括使每个待测器件(DUT)经受固定的辐射EMI功率并测量增量相位噪声在相关偏置频率.图1显示了26MHz石英晶体振荡器在未受到EMI干扰并且在80MHz载波频率下经受EMI噪声时的相位噪声曲线.振荡器输出频率的2MHz偏移处的相位噪声杂散可由以下所示的混叠频率公式导出:
Falias=Femi-N*2Fc ................................. ..等式1
Femi=注入EMI噪声的频率;Fc=振荡器标称时钟频率;N是大于1的正整数.
ILSI MMD使用经过认证的测试实验室根据电磁兼容性标准IEC61000-4.3跨多个石英晶振和MEMS振荡器执行EMS测试.测试表1中列出的单端和差分端振荡器.IEC6100-4.3标准规定了在DUT处的强度为3V/m的感应电磁场和以1%的步幅从80MHz到1GHz的载波频率扫描.该测试使用图2所示的设置在消声室中进行.如图3所示,将待测设备定位成与垂直极化天线的轴线对齐.