🍉·在(zài)电(diàn)子(zi)产(chǎn)品(pǐn)的(de)核(hé)心(xīn)部(bù)件(jiàn)中(zhōng)，PCB（印(yìn)刷(shuā)电(diàn)路板(bǎn)）上(shàng)的(de)晶(jīng)体(tǐ)电(diàn)路设(shè)计(jì)无(wú)疑(yí)是(shì)至(zhì)关重(zhòng)要(yào)的(de)一(yī)环(huán)。它(tā)不(bù)仅(jǐn)决(jué)定(dìng)了(le)设(shè)备(bèi)的(de)时(shí)钟(zhōng)频(pín)率(lǜ)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)，还(hái)直(zhí)接(jiē)关系(xì)到(dào)电(diàn)磁(cí)兼(jiān)容(róng)性(xìng)（EMC）和(hé)电(diàn)磁(cí)干扰（EMI）的(de)控(kòng)制(zhì)。本(běn)文将(jiāng)围(wéi)绕(rào)“PCB晶(jīng)体(tǐ)电(diàn)路设(shè)计(jì)要(yào)点(diǎn)”这(zhè)一(yī)主题(tí)，探(tàn)讨(tǎo)几(jǐ)个(gè)关键设(shè)计(jì)要(yào)素(sù)，结(jié)合(hé)最(zuì)新(xīn)热(rè)点(diǎn)话(huà)题(tí)，为(wèi)读(dú)者(zhě)提(tí)供(gōng)有(yǒu)价(jià)值(zhí)的(de)深(shēn)度(dù)分(fēn)析(xī)。

一(yī)、晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)的(de)选(xuǎn)择(zé)与(yǔ)布(bù)局(jú)

在(zài)设(shè)计(jì)PCB晶(jīng)体(tǐ)电(diàn)路时(shí)，选(xuǎn)择(zé)合(hé)适(shì)的(de)晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)是(shì)基(jī)础(chǔ)。这(zhè)需(xū)要(yào)考(kǎo)虑(lǜ)晶(jīng)体(tǐ)的(de)可(kě)拉(lā)性(xìng)、功(gōng)耗(hào)、启(qǐ)动(dòng)时(shí)间(jiān)以(yǐ)及(jí)封(fēng)装(zhuāng)尺(chǐ)寸(cùn)等(děng)因(yīn)素(sù)。例(lì)如(rú)，拉(lā)力(lì)低(dī)的(de)晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)通(tōng)常(cháng)需(xū)要(yào)较(jiào)大(dà)的(de)负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)，这(zhè)会(huì)导(dǎo)致(zhì)更(gèng)高(gāo)的(de)功(gōng)耗(hào)损(sǔn)耗(hào)。根(gēn)据(jù)最(zuì)新(xīn)的(de)设(shè)计(jì)趋(qū)势(shì)，微(wēi)控(kòng)制(zhì)器(qì)的(de)数(shù)据(jù)手(shǒu)册(cè)通(tōng)常(cháng)会(huì)推(tuī)荐(jiàn)负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)的(de)最(zuì)大(dà)值(zhí)，以(yǐ)降(jiàng)低(dī)驱(qū)动(dòng)电(diàn)路中(zhōng)的(de)功(gōng)耗(hào)。此(cǐ)外(wài)，布(bù)局(jú)上(shàng)应(yīng)将(jiāng)晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)靠(kào)近(jìn)芯(xīn)片(piàn)的(de)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)输(shū)入(rù)和(hé)输(shū)出(chū)引(yǐn)脚(jiǎo)，以(yǐ)减(jiǎn)少(shǎo)走(zǒu)线(xiàn)长(zhǎng)度(dù)🥕和(hé)耦(ǒu)合(hé)干扰。数(shù)据(jù)显(xiǎn)示(shì)，将(jiāng)PCB上(shàng)的(de)晶(jīng)体(tǐ)和(hé)外(wài)部(bù)负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)器(qì)尽(jǐn)可(kě)能(néng)靠(kào)近(jìn)芯(xīn)片(piàn)的(de)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)引(yǐn)脚(jiǎo)，可(kě)以(yǐ)显(xiǎn)著(zhe)减(jiǎn)少(shǎo)EMI问(wèn)题(tí)。

二(èr)、走(zǒu)线(xiàn)设(shè)计(jì)与(yǔ)信(xìn)号(hào)完(wán)整(zhěng)性(xìng)

在(zài)高(gāo)频(pín)电(diàn)路设(shè)计(jì)中(zhōng)，走(zǒu)线(xiàn)的(de)布(bù)局(jú)和(hé)长(zhǎng)度(dù)对(duì)信(xìn)号(hào)完(wán)整(zhěng)性(xìng)至(zhì)关重(zhòng)要(yào)。对(duì)于(yú)晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)电(diàn)路，振(zhèn)荡(dàng)器(qì)中(zhōng)的(de)迹(jī)线(xiàn)长(zhǎng)度(dù)应(yīng)尽(jǐn)可(kě)能(néng)短(duǎn)，且(qiě)不(bù)得(de)与(yǔ)其(qí)他(tā)信(xìn)号(hào)线(xiàn)交(jiāo)叉(chā)，以(yǐ)避(bì)免(miǎn)高(gāo)频(pín)耦(ǒu)合(hé)激(jī)发(fā)的(de)高(gāo)次(cì)谐(xié)波(bō)干扰。最(zuì)新(xīn)的(de)设(shè)计(jì)实(shí)践(jiàn)建(jiàn)议(yì)，使(shǐ)用(yòng)带(dài)有(yǒu)通(tōng)孔(kǒng)的(de)铜(tóng)迹(jī)线(xiàn)围(wéi)绕(rào)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)电(diàn)路，以(yǐ)减(jiǎn)少(shǎo)外(wài)部(bù)信(xìn)号(hào)线(xiàn)和(hé)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)之(zhī)间(jiān)的(de)互(hù)感(gǎn)。同(tóng)时(shí)，保(bǎo)持(chí)差(chà)分(fēn)输(shū)出(chū)轨(guǐ)迹(jī)尽(jǐn)可(kě)能(néng)接(jiē)近(jìn)相(xiāng)同(tóng)的(de)长(zhǎng)度(dù)，以(yǐ)增(zēng)加(jiā)迹(jī)线(xiàn)之(zhī)间(jiān)的(de)耦(ǒu)合(hé)因(yīn)子(zi)，将(jiāng)噪(zào)声(shēng)带(dài)入(rù)共(gòng)模(mó)，这(zhè)对(duì)于(yú)差(chà)分(fēn)输(shū)入(rù)级(jí)来(lái)说(shuō)问(wèn)题(tí)较(jiào)小(xiǎo)。这(zhè)种(zhǒng)做(zuò)法(fǎ)在(zài)STM32或(huò)ATMEGA328等(děng)微(wēi)控(kòng)制(zhì)器(qì)的(de)时(shí)钟(zhōng)电(diàn)路设(shè)计(jì)中(zhōng)尤(yóu)为(wèi)常(cháng)见(jiàn)，确(què)保(bǎo)了(le)时(shí)钟(zhōng)信(xìn)号(hào)的(de)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)和(hé)可(kě)靠(kào)性(xìng)。

三(sān)、接(jiē)地(de)平(píng)面(miàn)与(yǔ)EMC/EMI控(kòng)制(zhì)

接(jiē)地(de)平(píng)面(miàn)的(de)设(shè)计(jì)对(duì)于(yú)控(kòng)制(zhì)EMC/EMI至(zhì)关重(zhòng)要(yào)。在(zài)PCB设(shè)🎲·计(jì)中(zhōng)，一(yī)个(gè)好(hǎo)的(de)做(zuò)法(fǎ)是(shì)将(jiāng)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)连(lián)接(jiē)到(dào)公(gōng)共(gòng)接(jiē)地(de)平(píng)面(miàn)，并(bìng)避(bì)免(miǎn)在(zài)晶(jīng)体(tǐ)单(dān)元(yuán)下(xià)方(fāng)布(bù)置(zhì)接(jiē)地(de)（GND）图(tú)案(àn)，以(yǐ)减(jiǎn)少(shǎo)寄(jì)生(shēng)电(diàn)容(róng)。此(cǐ)外(wài)，多(duō)层(céng)PCB设(shè)计(jì)中(zhōng)应(yīng)避(bì)免(miǎn)在(zài)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)下(xià)方(fāng)运(yùn)行(xíng)数(shù)字(zì)/RF信(xìn)号(hào)线(xiàn)或(huò)电(diàn)源(yuán)，以(yǐ)减(jiǎn)少(shǎo)噪(zào)音(yīn)干扰。最(zuì)新(xīn)的(de)EMC设(shè)计(jì)指(zhǐ)南(nán)强(qiáng)调(diào)，分(fēn)裂(liè)的(de)接(jiē)地(de)平(píng)面(miàn)可(kě)以(yǐ)充(chōng)当(dāng)缝(fèng)隙(xì)天(tiān)线(xiàn)并(bìng)辐(fú)射(shè)EMI，因(yīn)此(cǐ)仅(jǐn)在(zài)单(dān)个(gè)点(diǎn)连(lián)接(jiē)拆(chāi)分(fēn)的(de)地(de)平(píng)面(miàn)。例(lì)如(rú)，对(duì)于(yú)使(shǐ)用(yòng)4片(piàn)晶(jīng)体(tǐ)的(de)皮(pí)尔(ěr)斯(sī)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)布(bù)局(jú)，应(yīng)特(tè)别(bié)注(zhù)意(yì)环(huán)路尺(chǐ)寸(cùn)和(hé)接(jiē)地(de)连(lián)接(jiē)，以(yǐ)最(zuì)大(dà)限(xiàn)度(dù)地(de)减(jiǎn)少(shǎo)通(tōng)过(guò)PCB耦(ǒu)合(hé)的(de)噪(zào)声(shēng)。这(zhè)些(xiē)设(shè)计(jì)要(yào)点(diǎn)在(zài)通(tōng)过(guò)CISPR等(děng)国(guó)际(jì)标(biāo)准(zhǔn)进(jìn)行(xíng)EMI测(cè)试(shì)时(shí)显(xiǎn)得(de)尤(yóu)为(wèi)重(zhòng)要(yào)。

四(sì)、负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)的(de)选(xuǎn)择(zé)与(yǔ)计(jì)算(suàn)

负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)的(de)选(xuǎn)择(zé)直(zhí)接(jiē)影(yǐng)响(xiǎng)到(dào)晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)的(de)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)和(hé)频(pín)率(lǜ)精(jīng)度(dù)。根(gēn)据(jù)最(zuì)新(xīn)的(de)设(shè)计(jì)实(shí)践(jiàn)，负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)CL1和(hé)CL2通(tōng)常(cháng)串(chuàn)联(lián)在(zài)晶(jīng)体(tǐ)两(liǎng)端(duān)，其(qí)值(zhí)需(xū)要(yào)根(gēn)据(jù)微(wēi)控(kòng)制(zhì)器(qì)数(shù)据(jù)手(shǒu)册(cè)中(zhōng)的(de)推(tuī)荐(jiàn)以(yǐ)及(jí)实(shí)际(jì)布(bù)局(jú)🔰中(zhōng)的(de)杂(zá)散(sàn)电(diàn)容(róng)Cstray来(lái)确(què)定(dìng)。通(tōng)常(cháng)，Cstray的(de)值(zhí)可(kě)以(yǐ)估(gū)计(jì)为(wèi)5pF左(zuǒ)右(yòu)，但(dàn)具(jù)体(tǐ)数(shù)值(zhí)应(yīng)根(gēn)据(jù)实(shí)际(jì)PCB布(bù)局(jú)和(hé)元(yuán)件(jiàn)布(bù)局(jú)进(jìn)行(xíng)调(diào)整(zhěng)。负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)的(de)计(jì)算(suàn)公(gōng)式(shì)考(kǎo)虑(lǜ)了(le)这(zhè)些(xiē)因(yīn)素(sù)，确(què)保(bǎo)了(le)晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)在(zài)最(zuì)佳(jiā)状(zhuàng)态(tài)下(xià)工(gōng)作(zuò)。例(lì)如(rú)，在(zài)为(wèi)STM32设(shè)计(jì)8MHz晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)时(shí)，根(gēn)据(jù)数(shù)据(jù)手(shǒu)册(cè)中(zhōng)的(de)推(tuī)荐(jiàn)和(hé)计(jì)算(suàn)公(gōng)式(shì)，选(xuǎn)择(zé)了(le)合(hé)适(shì)的(de)负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)值(zhí)，确(què)保(bǎo)了(le)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)的(de)可(kě)靠(kào)启(qǐ)动(dòng)和(hé)频(pín)率(lǜ)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)。

五(wǔ)、热(rè)管(guǎn)理(lǐ)与(yǔ)焊(hàn)接(jiē)工(gōng)艺(yì)

最(zuì)后(hòu)，热(rè)管(guǎn)理(lǐ)和(hé)焊(hàn)接(jiē)工(gōng)艺(yì)也(yě)是(shì)PCB晶(jīng)体(tǐ)电(diàn)路设(shè)计(jì)中(zhōng)不(bù)可(kě)忽(hū)视(shì)的(de)要(yào)点(diǎn)。晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)对(duì)温(wēn)度(dù)敏(mǐn)感(gǎn)，焊(hàn)接(jiē)时(shí)温(wēn)度(dù)过(guò)高(gāo)或(huò)加(jiā)热(rè)时(shí)间(jiān)过(guò)长(zhǎng)都(dōu)可(kě)能(néng)导(dǎo)致(zhì)性(xìng)能(néng)下(xià)降(jiàng)甚(shén)至(zhì)损(sǔn)坏(huài)。最(zuì)新(xīn)的(de)焊(hàn)接(jiē)工(gōng)艺(yì)建(jiàn)议(yì)采用(yòng)低(dī)温(wēn)焊(hàn)接(jiē)技(jì)术(shù)，并(bìng)使(shǐ)用(yòng)特(tè)殊(shū)的(de)焊(hàn)接(jiē)工(gōng)具(jù)和(hé)方(fāng)法(fǎ)来(lái)确(què)保(bǎo)良(liáng)好(hǎo)的(de)接(jiē)地(de)和(hé)散(sàn)热(rè)。例(lì)如(rú)，在(zài)焊(hàn)接(jiē)圆(yuán)柱(zhù)形(xíng)晶(jīng)振(zhèn)时(shí)，可(kě)以(yǐ)采用(yòng)一(yī)个(gè)与(yǔ)晶(jīng)振(zhèn)形(xíng)状(zhuàng)相(xiāng)似(shì)的(de)长(zhǎng)方(fāng)形(xíng)焊(hàn)盘(pán)，并(bìng)用(yòng)铜(tóng)线(xiàn)或(huò)其(qí)他(tā)裸(luǒ)线(xiàn)将(jiāng)晶(jīng)振(zhèn)“箍(gū)”起(qǐ)来(lái)，以(yǐ)确(què)保(bǎo)良(liáng)好(hǎo)的(de)接(jiē)地(de)和(hé)防(fáng)止(zhǐ)高(gāo)温(wēn)焊(hàn)接(jiē)对(duì)晶(jīng)振(zhèn)的(de)损(sǔn)坏(huài)。这(zhè)种(zhǒng)做(zuò)法(fǎ)在(zài)提(tí)高(gāo)焊(hàn)接(jiē)质(zhì)量(liàng)和(hé)可(kě)靠(kào)性(xìng)方(fāng)面(miàn)具(jù)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)意(yì)义(yì)。

综(zōng)上(shàng)所(suǒ)述(shù)，PCB晶(jīng)体(tǐ)电(diàn)路的(de)设(shè)计(jì)是(shì)一(yī)个(gè)复(fù)杂(zá)而(ér)精(jīng)细(xì)的(de)过(guò)程(chéng)，涉(shè)及(jí)多(duō)个(gè)关键要(yào)素(sù)和(hé)最(zuì)新(xīn)设(shè)计(jì)趋(qū)势(shì)。通(tōng)过(guò)合(hé)理(lǐ)选(xuǎn)择(zé)晶(jīng)体(tǐ)振(zhèn)荡(dàng)器(qì)、优(yōu)化(huà)走(zǒu)线(xiàn)设(shè)计(jì)、控(kòng)制(zhì)接(jiē)地(de)平(píng)面(miàn)、精(jīng)确(què)选(xuǎn)择(zé)负(fù)载(zài)电(diàn)容(róng)以(yǐ)及(jí)注(zhù)意(yì)热(rè)管(guǎn)理(lǐ)和(hé)焊(hàn)接(jiē)工(gōng)艺(yì)，可(kě)以(yǐ)确(què)保(bǎo)晶(jīng)体(tǐ)电(diàn)路的(de)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)和(hé)可(kě)靠(kào)性(xìng)，满(mǎn)足(zú)电(diàn)子(zi)产(chǎn)品(pǐn)对(duì)时(shí)钟(zhōng)频(pín)率(lǜ)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)和(hé)EMC/EMI控(kòng)制(zhì)的(de)高(gāo)要(yào)求(qiú)。随(suí)着(zhe)技(jì)术(shù)的(de)不(bù)断(duàn)进(jìn)步(bù)和(hé)设(shè)计(jì)实(shí)践(jiàn)的(de)更(gèng)新(xīn)，这(zhè)些(xiē)设(shè)计(jì)要(yào)点(diǎn)将(jiāng)继(jì)续(xù)为(wèi)电(diàn)子(zi)产(chǎn)品(pǐn)的(de)高(gāo)质(zhì)量(liàng)设(shè)计(jì)提(tí)供(gōng)有(yǒu)力支持。