晶振造成的交互调变

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晶振造成的交互调变

现象描述:

在主频左右两旁  都会看到Spur

且Spur的频率间隔  有其规律性  都相差50 MHz

 

 

一般而言   若噪声的频率  间隔有其规律性

会先想到Clock讯号导致的谐波

而座落在主频左右两旁   那就先想到  是交互调变

假设主频频率为f1  Clock频率为f2

IMD2 = f1 +-f2

IMD3 = f1+-2f2

IMD4 = f1 +-3f2

换言之   若Clock频率为50 MHz

那就是主频左右两旁50 MHz, 100 MHz, 150 MHz处  都会有Spur

查找之后   发现晶振的频率  正好为50 MHz

因此可判定  Spur是来自晶振跟主频的交互调变

其Placement如下

 

晶振下方Bottom层的GND   跟电源走线的落地电容共地

而这条电源走线   连到收发器

换言之  晶振的50 MHz   透过共地与落地电容

窜到电源走在线   再流入收发器  跟主频产生交互调变

便是频谱上看到的Spur

 

 

我们有两个方法  来验证这个想法

(1). 拔掉电容      => 结果Spur果然消失

(2). 降低主频大小  => 结果Spur也跟着变小

 

第一点好理解   电容拔掉   晶振的50 MHz   无法透过共地的落地电容

窜到收发器 跟主频产生交互调变  自然Spur就不存在

第二点是因为  交互调变振幅大小  与f1跟f2的振幅大小有关

换言之  任一方的振幅大小改变  都会改变交互调变的振幅大小

故降低主频大小   其spur也跟着变小  那就印证了其想法

解决之道:

拔电容虽可解决这问题   但并非解决之道

原因是  该电容有滤波稳压的作用

拔掉后  必须重新验证其发射跟接收性能  确认无影响才可拔掉

工程太浩大   因此最正宗的解法是改Layout

也就是不要让晶振在Bottom的GND   跟该落地电容共地

加强隔离

 

当然有人会说   为啥滤波器滤不掉?

答案很简单  因为这是带内噪声

 

 

当然如果主频在高通道   右边Spur就被滤掉

主频在低通道   左边spur就被滤掉

但若主频在中间通道   那两旁spur都滤不掉