標題: 多數(shù)EMI問題的產生和時鐘信號有關 [打印本頁]
作者: Ameya360電子 時間: 2018-8-27 16:52
標題: 多數(shù)EMI問題的產生和時鐘信號有關
隨著技術的發(fā)展，數(shù)字信號的時鐘頻率越來越高，電路系統(tǒng)對于信號的建立、保持時間、時鐘抖動等要素提出越來越高的要求。EMI，即電磁干擾，是指電路系統(tǒng)通過傳導或者輻射的方式，對于周邊電路系統(tǒng)產生的影響。EMI會引起電路性能的降低，嚴重的話，可能導致整個系統(tǒng)失效。在實際操作中，相關機構頒布電磁兼容的規(guī)范，確保上市的電子產品滿足規(guī)范要求。
時鐘信號常常是電路系統(tǒng)中頻率最高和邊沿最陡的信號，多數(shù)EMI問題的產生和時鐘信號有關。
降低EMI的方法有許多種，包括屏蔽、濾波、隔離、鐵氧體磁環(huán)、信號邊沿控制以及在PCB中增加電源和GND層等等。在應用中可以靈活使用以上方法，其中屏蔽是相對簡單的機械學方法，成本較高，不適用于手持和便攜式設備；濾波和信號邊沿控制對于低頻信號有效，不適合當前廣泛應用的高速信號。另外，使用EMI/RFI濾波器這些被動元器件，會增加成本；通過LAYOUT技巧降低EMI顯然比較費時，而且因設計的不同，手段也不盡相同
展頻時鐘（Spread Spectrum Clocking）是另一種有效降低EMI的方法，本文將簡要描述展頻時鐘發(fā)生器（Spread Spectrum Clock Generator, SSCG）是如何降低EMI的。
概述
時鐘展頻通過頻率調制的手段將集中在窄頻帶范圍內的能量分散到設定的寬頻帶范圍，通過降低時鐘在基頻和奇次諧波頻率的幅度（能量），達到降低系統(tǒng)電磁輻射峰值的目的。
一般數(shù)字時鐘有很高的Q值，即所有能量都集中在很窄的頻率范圍內，表現(xiàn)為相對較高的能量峰值。在頻譜圖上容易看到在中間頻率上有很高的峰值，在奇次諧波位置有較低的峰值；SSCG通過增加時鐘帶寬的方法降低峰值能量，減小時鐘的Q值。圖1示意SSCG的工作原理。
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時鐘展頻通過特定方式調制原始時鐘信號。Linear和Hershey Kiss（不是好時之吻巧克力哦）是常用的調制方式。
應用特點
SSCG是一種Active且低成本的解決EMI問題的方案，可以在保證時鐘信號完整性的基礎上應對更廣頻率范圍內EMI問題。相比傳統(tǒng)上使用Ferrite Beads和RF Chokes抑制EMI，SSCG通過時鐘內部集成電路調制頻率的手段來達到抑制EMI峰值的目的。SSCG不僅調制時鐘源，其它的同步于時鐘源的數(shù)據(jù)、地址和控制信號，在時鐘展頻的同時也一并得以調制，整體的EMI峰值都會因此減小，所以說，時鐘展頻是系統(tǒng)級的解決方案。這是SSCG相比其它抑制EMI措施的最大優(yōu)勢。
SSCG功能可以由用戶選擇不同配置，ON或者OFF，以及不同的調制范圍等。
被動的EMI抑制器件通常也會集成ESD保護功能，是不耗電的。SSCG由于使用到展頻等集成電路功能，會消耗能量。
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