【电子硬件】EMI中无源晶振的优势

无源晶振在EMI抑制中的优势分析

从描述的现象来看，无源晶振相比有源晶振在抗EMI干扰方面表现更优，具体体现在以下关键点：

• 系统稳定性提升：使用无源晶振后，RGMII链路未再出现FPGA复位或通讯中断，表明时钟信号抗干扰能力增强。
• 丢包率降低：平均最大丢包数从21.5个降至14.5个，且存在零丢包情况，证明信号完整性改善。
• 结构依赖减少：无需依赖外部屏蔽措施（如铜箔包裹）即可维持基本功能，但屏蔽可进一步优化性能。

现象背后的技术原理

有源晶振的EMI敏感机制

• 有源晶振内置振荡电路，其输出信号包含高频谐波分量，易受电源噪声耦合影响。
• 电源子板的结构变化（如切割铜皮）会改变地回路阻抗，导致共模噪声通过地平面干扰时钟信号。

无源晶振的抗干扰特性

• 无源晶振依赖外部电路起振，其谐振频率由晶体物理特性决定，对电源噪声敏感度较低。
• 无源电路拓扑（如Pierce振荡器）具有更好的高频滤波特性，可抑制电源引起的相位抖动。

优化设计建议

硬件设计层面

• 优先选用无源晶振方案，布局时使晶体尽可能靠近PHY芯片（建议≤10mm）。
• 保留外壳铜箔屏蔽设计，确保屏蔽层与PCB地平面多点低阻抗连接（建议使用导电泡棉或金属簧片）。