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硅擴(kuò)頻振蕩器在汽車電子產(chǎn)品中的應(yīng)用(下)

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作者:EDN電子設(shè)計(jì)技術(shù) 時(shí)間:2006-05-17 來(lái)源: 收藏
 頻譜衰減 = 10log[{(F0 *a)/Fd}].

        上述方程表明:在允許的抖動(dòng)時(shí)鐘帶寬(a*F0

)內(nèi)產(chǎn)生的頻譜諧波分量越多,頻譜的能量就越低。作為一個(gè)例子,我們可以考察一下DS1086 可編程時(shí)鐘發(fā)生器的抖動(dòng)結(jié)構(gòu),DS1086 電路中,a = 0.04,F0 = 100MHz, Fd = F0/2048,因此,DS1086 的頻譜衰減為19.1dB。

        注意,增大抖動(dòng)系數(shù)(a)可以達(dá)到與降低“加抖”速率相同的目的。另外,該等式既適用于三角波加抖,也適用于偽隨機(jī)加抖,因?yàn)樗鼈兙哂邢嗤姆植肌?/P>

        抖動(dòng)限制

        實(shí)際應(yīng)用中的一些因素會(huì)限制頻譜能量的衰減量,首先,由于抖動(dòng)改變了系統(tǒng)定時(shí),存在頻率不穩(wěn)定性,據(jù)此,系統(tǒng)定義了對(duì)參數(shù)“a”的限制。

        產(chǎn)生抖動(dòng)時(shí)鐘的電路也會(huì)限制“加抖”的速率,帶有鎖相環(huán)或其它控制環(huán)路(如DS1086)的系統(tǒng),“加抖”控制電壓受控制環(huán)路帶寬的限制。否則,抖動(dòng)控制的分布函數(shù)將轉(zhuǎn)變成高斯函數(shù),所得到的頻譜能量將主要集中在非抖動(dòng)時(shí)鐘頻率附近。

        三角波抖動(dòng)時(shí)鐘結(jié)構(gòu)的主頻在其抖動(dòng)速率處,而偽隨機(jī)抖動(dòng)時(shí)鐘結(jié)構(gòu)要求頻帶高于抖動(dòng)模板的速率,頻率可以從最小值跳到最大值,而三角波模板中頻率是連續(xù)遞增的。環(huán)路帶寬與抖動(dòng)速率之間存在以下近似的關(guān)系:

        環(huán)路帶寬 > 3 (三角形模板速率)

        環(huán)路帶寬 > 3 (偽隨機(jī)模板速率)

        環(huán)路帶寬固定時(shí),三角波模板能夠支持較高的抖動(dòng)頻率。因?yàn)槎秳?dòng)速率必須比干擾(以頻率抖動(dòng)形式出現(xiàn))的窄帶檢測(cè)快,對(duì)于相同的檢測(cè)時(shí)間,三角波模板的抖動(dòng)速率要比偽隨機(jī)模板更高一些。

        抖動(dòng)檢測(cè)時(shí)間直接影響了最低抖動(dòng)速率,干擾信號(hào)的頻帶取決于具體應(yīng)用,抖動(dòng)頻率沒(méi)有一個(gè)確定的下限限制。對(duì)于抖動(dòng)頻率下限的另一考慮是抖動(dòng)速率本身產(chǎn)生的帶外噪聲。對(duì)于線性系統(tǒng),三角波抖動(dòng)器不會(huì)在抖動(dòng)速率處產(chǎn)生諧波。但是,如果非線性電路拾取了時(shí)鐘信號(hào),將會(huì)產(chǎn)生一些所不希望的頻譜成分,低抖動(dòng)頻率被混頻后產(chǎn)生位于有效工作頻段的干擾信號(hào)。

        擴(kuò)頻技術(shù)并不用于取代傳統(tǒng)的EMI 抑制技術(shù),如:濾波、屏蔽和良好的線路板布局。該技術(shù)能夠從根本上改善系統(tǒng)的性能,特別是對(duì)于子系統(tǒng)或外設(shè)易受峰值能量干擾的設(shè)備。在汽車產(chǎn)品或家庭娛樂(lè)設(shè)備中能夠大大降低射頻/TV 干擾。良好的PCB 布局是系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本保障,擴(kuò)頻時(shí)鐘則有助于系統(tǒng)通過(guò)EMI 認(rèn)證,而且可以減少系統(tǒng)對(duì)濾波、屏蔽的需求,降低系統(tǒng)成本。



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