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请教时钟线上高频滤波电容和电阻的选择

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发表于 2008-7-20 19:18 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
请教时钟线上高频滤波电容的选择:我本人手头上现在有块板主CPU时钟是60M的,还有2个PHY的时钟是25M,PHY还有接受时钟和发送时钟(可以是2.5M,25M和125M的,分别对应的速度是10M/100M/1000M的网络传输),我们做IEMI测试发现是125M,250M,375M,500M,675M几个点超标,明显是125M出了问题,CPU用的60M有源晶体,2个PHY公用一个25M的有源晶体,请问高手我在这里主要时钟线上该怎么样匹配电阻和电容(原来只是始端串接22,我试过33,50,100,330的电阻但是效果不是很好),主要的时钟线有CPU-60M,PHY-25M,PHY0-TXC,PHY0-RXC,PHY1-TXC,PHY1-RXC,电容的计算公式是怎么样的呢?是f=1/2π*根号下LC的吗?电阻是要仿真得出的,有比较好的经验直吗?我是这样匹配的,时钟线两边有串接电阻,靠近晶体的电阻接电容,这样匹配合适吗?电阻电容直是怎么样的公式确定的呢?比如我想把125M的滤波掉,怎么样确定电容直呢,用哪个公式计算呢?还有电阻呢?请大家指教,谢谢!!!!!!!
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发表于 2008-7-21 10:12 | 只看该作者
你讲的好乱,贴图上来大家帮你分析吧。原理图的对应部分就可以了,方便就把PCB部分的也贴上来。

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发表于 2008-7-21 13:34 | 只看该作者
匹配并不一定能解决EMI超标问题,建议你把PHY这部分的PCB上贴出来,可以帮你分析下.

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 楼主| 发表于 2008-7-21 13:43 | 只看该作者

谢谢斑竹的热心回帖,贴图如下

谢谢斑竹的热心回帖,贴图如下:5 r/ f# }  u1 x/ \! p3 p
* y1 H% E  b/ j% A$ E

( F, _  C2 I" m& d- ~, ~

CPU-CLK(60M).jpg (33.13 KB, 下载次数: 7)

CPU-CLK(60M).jpg
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 楼主| 发表于 2008-7-21 13:46 | 只看该作者

PHY的

2个PHY的发送和接受时钟
: V0 M2 C0 r3 ` + p3 T- b5 v2 p7 x, N

  j! ^& l4 R6 ~% V" Y* j0 _/ L: W: A2个PHY公共的主时钟25M
  P* s; x8 q, N* d6 ^- `9 L
1 G: e# a7 h! q- F" |( b9 r" A' F( u$ K. [- J, P
# Q8 n3 w" A  ~$ A' \

0 |2 R( T8 J  X :你用的一驱动多网络,比较不合适,可以考虑用一个时钟buffer,这样设计不能保证芯片接收端的信号质量,你可以提供PHY20M接受端的时钟信号。8 Y: e7 F9 Z6 ~9 c& P

% i( q+ p+ Q& m$ |; C1 F" q×××××××××××××××××25M的电源滤波×××××××××××××××××; E- T, a8 X, T" ?

( G3 r3 S. ], C  a( m7 u. p9 a增加100n的试试,感觉你的时钟处理比较简单。你再测试一下3.3V的电源汶波,时钟芯片通常做派滤波,要不你更换一个25M的时钟晶振。: e: k' c) u% E7 G8 ^  x
, `9 J' k2 {9 u" W, |
( E, Y. U  e; H# U
. A6 ~" A6 g/ M$ g
**************************************************************************************
* e  P4 q# t7 K! x6 X
' D& E4 ]1 h' f: w[ 本帖最后由 liqiangln 于 2008-7-22 09:15 编辑 ]

PHY0.jpg (87.8 KB, 下载次数: 0)

PHY0.jpg

phy-clk(25M).jpg (42.23 KB, 下载次数: 0)

phy-clk(25M).jpg
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 楼主| 发表于 2008-7-21 14:53 | 只看该作者

PCB上主要时钟线图片


' y5 e: J( P) o$ k2颗PHY,每个有主时钟,发送时钟,接受时钟,对应白色线:
, d1 Z% U! Y& b7 D$ W! K  L0 } $ @( f) q# f4 T3 u/ y

& y+ D/ e$ d. k. EPHY的主时钟25M,可以是CPU提供,也可以是25M的晶体提供:# A5 i1 Y9 H5 k$ d8 }# M8 r
9 x' {# r& n  x2 w. W% o" Y
CPU的主时钟60M的,串接的电阻是22的:

CPU-CLK(60M)串接的是22的电阻.jpg (67.2 KB, 下载次数: 0)

CPU-CLK(60M)串接的是22的电阻.jpg
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 楼主| 发表于 2008-7-21 15:04 | 只看该作者

还有个DDR的时钟每根的时钟是150M的

还有个DDR的时钟每根的时钟是150M的,串接的是22的电阻:
, H0 U" ]6 N. _, Y8 q0 X ' c9 X9 o' c- d  I
EMI测试的10M,100M,1000M结果如下:# j$ Z8 R' {& }  p( w
' U! f0 @2 J: `4 q9 o
0 s$ T3 }: U% T

8 E8 z3 m. @) L% l% o2 t
" l" N$ N3 r+ N- f 6 h: T* ^  g6 q
/ p. I$ U2 X" v1 I
请各位有空余时间的话 ,帮忙看下,分析下啊!!!!!谢谢!!!!!!
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发表于 2008-7-22 09:05 | 只看该作者

25M PHY时钟设计不是很好,可以考虑增加时钟buffer,现在的设计不能保证PHY端的信号质量,比如说上升沿的要求,可以提供测试波形!

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发表于 2008-7-22 09:12 | 只看该作者

过class A或者class B 的时钟,你让他们把25M包括进来,感觉你的25M就有问题。. E" G$ n% Z% @! _6 z; k: p( A

! D! j6 p' v1 c$ j/ E你的25M时钟走线,在分叉处走的是直角,并且在分叉处没有端接电阻,要知道,如果走线一分叉,阻抗要不连续,引起的反射就较大:解决方法,你可以在PHY的25M接受端下拉RC端接。
! O8 k0 k$ {! F4 z
& _( p6 @/ v+ D  R( K( ?CPU输出的25M时钟不要给PHY用,不能保证精度和jitter.2 ?& Q( f! S1 }4 B4 X
/ O/ k: Q' Y& a! b
你还是先从25M下手。(125M只是你25M生成的,一般不会出问题,如果出问题,只能说明你在网口处的接地不是很好(EMI不到位))

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发表于 2008-7-22 09:16 | 只看该作者
×××××××××××××××××25M的电源滤波×××××××××××××××××- {( `$ j7 ^" ^+ T8 B
* q; o" L4 o3 N9 P5 q9 G1 w0 {  FEDA365论坛
6 z, [* T- j2 g/ P7 e1 B+ ~, _* C5 M# KPCB论坛网站增加100n的试试,感觉你的时钟处理比较简单。你再测试一下3.3V的电源汶波,时钟芯片通常做派滤波,要不你更换一个25M的时钟晶振。. s0 s8 U:

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 楼主| 发表于 2008-7-22 11:27 | 只看该作者

非常感谢楼上的高手的热心回帖!!!

非常感谢楼上的高手的热心回帖!!!请问这里提到的增加时钟buffer是怎么回事,具体是怎么样的做呢?可以提供测试波形是什么呢?能说明白点吗?谢谢!!!:
! p6 l( u4 t: o+ a( T( [
* e2 [/ O/ X  j; _0 ^- y这里说的加100N的上接地电容吗?具体的计算公式是用哪个呢?,谢谢!!!!!
; X% T/ A* c& m' C+ F1 a$ r) H/ _2 J; r: y$ G2 W$ g
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发表于 2008-7-22 12:07 | 只看该作者

非常感谢楼上的高手的热心回帖!!!请问这里提到的增加时钟buffer是怎么回事,具体是怎么样的做呢?可以提供测试波形是什么呢?能说明白点吗?谢谢!!!
8 t$ R8 G  U. A  E4 u
+ M* w+ ^  }  t8 T4 G9 o" p$ r: buffer就是时钟驱动器的意思,可以是1驱动2路段意思3 B- M" C# n9 D# U, q
" i& p) B* F* ?
波形:你 要拿示波器测量PHY接受端的25M的信号质量,看看时候正常。

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发表于 2008-7-22 12:09 | 只看该作者

% O$ I) ^8 [' c' |- C( Y8 k
2 o6 [3 Q1 X0 b; `/ X' J3 F8 e! U这里说的加100N的上接地电容吗:我是说需要增加一些高频电容 100nf(或者10nf)的意思,计算公式 你可以在网上找到,但是经验值,可以考虑增加派形滤波,就是中间要串磁珠的设计,具体上网找。

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发表于 2008-7-24 13:41 | 只看该作者
我的看法:
7 h6 A! O0 f0 C$ L   25M时钟布线的确不是很好,串联电阻的位子放得也不好.
! F" Q! Y- \+ _' c  但我觉得这个不是引起这次EMI超标得主要原因.
$ s/ ~3 S$ q% ]* H7 P; t. R* ~  正如楼主所说应该是千兆时钟线(125M)引起的.如果是25M导致,那么它的三阶和五阶应该都会有很明显的尖峰,但是没有.7 e# v3 j# A- h! |
很遗憾的是: 千兆以太网的所有数据线都是点到点的连接,中间没有串阻.不然比较容易分析出.
2 o) s  J% X! L% v* v: h不明白的是楼主为什么要那么绕线,CPU和PHY的距离这么近根本没有必要这么做.
4 G6 w, s5 e5 O' B* ?# {时钟线和其它线的间距太近,根本没把它当时钟线来处理.
) K# S/ v) ]# w1 u楼主把千兆以太网的所有线布在同一层,这点比较好,但是不知道这些线的参考平面怎么样?
. y' j' P/ ]3 H+ m: b! f0 N7 O/ J! N) Y( h
建议:
* u2 }9 J! x/ J( K) ^- E1 m3 g1.楼主测一下100M以太网时,有没有这个的EMI问题.我估计没有.
" B  @2 S: D& |- j2.缩短走线,在数据线上加串阻,应该会有很大改善.
: a8 Q# `* {2 y" k. w8 V8 F* @$ f3.最好把这些线的参考平面的图也截出来看看.

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发表于 2008-7-24 22:50 | 只看该作者
正如楼主所说应该是千兆时钟线(125M)引起的.如果是25M导致,那么它的三阶和五阶应该都会有很明显的尖峰,但是没有:
- a6 E7 y  ]8 m' y9 {4 r9 Z+ A* Pclass A 和class B 的其实扫面频率是30M。不包括25M
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