汽車電子系統EMI問題主要是哪些？

目前，電動汽車（EV）、混合動力汽車（HEV）以及傳統燃油車中，車身娛樂系統和電子輔助系統的功能日益增多，逐漸成為行業主流和標配，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、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中頻率最高且邊沿最陡的信號，多數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，節省產品成本和面市時間。

通過動態調整時鐘頻率，實現了電磁輻射功率的有效降低，從而減少了EMI（電磁干擾）汽車電子系統的影響。相較于其他EMI抑制技術，展頻晶振的主要優勢在于其系統化的特點。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。