汽车电子系统EMI问题主要是哪些？

目前，电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）以及传统燃油车中，车身娱乐系统和电子辅助系统的功能日益增多，逐渐成为行业主流和标配，这也反映了车辆内部电子元器件和电路的复杂性增加。为了满足多样化的功能需求，工程师需要设计更为紧凑的方案。同时，由于高灵敏度的要求，高速信号的应用变得十分广泛。因此，在电路设计过程中，减小相关电路的尺寸和大小，包括电源部分，变得至关重要。然而，符合产品要求的电源往往具有更高的开关频率，这导致了电磁干扰（EMI）问题的加剧。

随着汽车电子系统的日益复杂和密集，如何在设计初期就有效降低EMI的影响，成为了工程师必须考虑的关键因素。

如何降低电磁干扰影响呢？

除了电源，与EMI电磁干扰密切相关的几点就是时钟，布线，屏 蔽，这些都可能导致EMI指标的超标，在实际操作中，相关机构颁布电磁兼容性EMC的规范，EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

可以采取多种方法，如屏蔽、滤波、隔离、铁氧体磁环、信号边沿控制以及在PCB中增加电源和GND层等。这些方法在实际应用中可灵活选择，但各有其优缺点。例如，屏蔽作为一种机械学方法，虽然简单，但成本较高，不适用于手持和便携式设备。滤波和信号边沿控制对于低频信号有效，但在当前广泛应用的高速信号环境下效果有限。此外，使用EMI/RFI滤波器等被动元器件会增加成本，而通过LAYOUT技巧降低EMI则相对费时且改善效果有限。

鉴于时钟信号通常是电路系统中频率最高且边沿最陡的信号，多数EMI问题与其紧密相关。因此，在电路板已成型的情况下，展频晶振（Spread Spectrum Crystal Oscillator ，SSXO）成为了一种有效降低EMI的方法。

什么是展频振荡器？

展频晶振是一种特殊类型的晶体振荡器，主要依托于扩展频谱技术。这项技术在抗干扰通信中有着广泛的应用，通过频率调制，将窄带宽的能量分散到宽频带宽的范围，从而削减尖峰，将能量分散到更广泛的范围。可编程的特性在满足快速交付的同时，小尺寸的选择也减少了用于EMI抑制的印刷电路板面积，节省产品成本和面市时间。

通过动态调整时钟频率，实现了电磁辐射功率的有效降低，从而减少了EMI（电磁干扰）汽车电子系统的影响。相较于其他EMI抑制技术，展频晶振的主要优势在于其系统化的特点。由展频晶振产生的所有时钟和定时信号，均按照相同的比率进行调制，这种特性使得整个系统都能获得显著的EMI改善效果。

爱普生推荐9101系列，是一款可编程晶振。SG-9101CGA编号X1G005281xxxx00车规级晶振采用2.5x2.0mm封装，利用PLL技术生产，此款振荡器的频率范围从0.67M~170MHZ任一频点可选，步进1ppm，采用标准CMOS输出，最大输出负载为15pF，有良好的频率稳定性。功耗低至0.3μA，工作温度高达125℃℃，符合RoHS要求和AEC-Q100标准，适合应用于汽车电子设备。