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晶振為什麼不能放在PCB闆邊緣?

晶振,即晶體振蕩器,在現代電子設計中扮演着至關重要的角色,它負責産生精确的時鐘信号,是維持數字電路同步運作的核心元件。在印刷電路闆設計過程中,關于晶振的布局位置,特别是是否應避免将其放置在PCB闆邊緣,是一個值得深入探讨的話題。将由以下幾個觀點做評價。

1.穩定性的考量

晶振的核心作用在于提供一個高度穩定和精确的頻率基準,它是系統時鐘的“心髒”。是以,保證其工作的穩定性是首要考慮。是以就不能将晶振放置于PCB邊緣,這樣會減少其受外部實體因素幹擾的風險。例如,機械振動或沖擊力,不要小看這微不足道之力,有可能導緻裝置性能的嚴重下降或功能失效(如通信裝置、精密測量儀器等)。

2.電磁相容性(EMC)

電磁相容性是衡量電子裝置在電磁環境中能否正常工作而不對其他裝置造成幹擾的能力,同時也是衡量其抗幹擾能力的一個名額。晶振在工作時不僅會産生電磁輻射,同時也會接收周圍的電磁波。若将其置于闆邊,晶振與外界的距離縮短,更容易受到外部電磁幹擾(EMI),如無線信号、電源線噪聲等,這些幹擾可能導緻晶振頻率漂移,影響系統時序的準确性。此外,闆邊位置的晶振還可能成為對外界産生電磁幹擾的源頭,

晶振為什麼不能放在PCB闆邊緣?

PCB邊緣的晶振與參考接地闆之間的電場分布示意圖

晶振為什麼不能放在PCB闆邊緣?

當晶振布局在PCB中間或遠離PCB邊緣,由于PCB中工作地(GND)平面的存在,使大部分的電場控制在晶振與工作地之間,即在PCB内部,分布到參考地上去的電場會大大減小,導緻輻射發射就降低了,更佳符合EMC法規的要求。

3.信号完整性與布線優化

在高速數字電路中,信号完整性是指信号在傳輸過程中不失真且能夠正确被接收的能力。晶振與系統時鐘相關的IC之間的連線品質直接影響時鐘信号的品質。如晶振走線過長,這不僅增加了信号傳輸的延遲,還可能引入反射、串擾等不良效應,降低信号完整性。理想的布線政策是保持晶振與關聯元件間的距離盡可能短,且走線簡潔直接,以減少信号衰減和畸變。

晶振為什麼不能放在PCB闆邊緣?

4.制造與可維護性的考慮

從制造角度來看,PCB邊緣位置對于自動化裝配流程(如SMT貼裝)可能構成挑戰。邊緣區域的元器件更易受到機械定位偏差的影響,增加組裝難度,降低生産效率。此外,邊緣位置不利于進行手工補焊或故障排查,特别是在批量生産時,任何影響制造效率的因素都需要被謹慎考慮。

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