利用可編程展頻時(shí)鐘生成器來(lái)降低EMI干擾

　　控制和降低EMI的方法

　　控制和降低EMI有兩個(gè)基本方法：抑制和吸收。最常用的降噪方法包括合理的設(shè)備電路設(shè)計(jì)、屏蔽、接地、過(guò)濾、隔離、分隔和定向、電路阻抗級(jí)控制、線纜設(shè)計(jì)和噪音消除等。

　　這些方法要求使用無(wú)源和有源元件，例如濾波器、扼流器、鐵氧體磁珠、箔片和??件，并結(jié)合PCB設(shè)計(jì)規(guī)則和展頻時(shí)鐘生成器(SSCG)。

圖3：Hershey Kiss展頻概圖的優(yōu)勢(shì)。

　　在源頭處解決EMI問(wèn)題

　　EMC設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則是在PCB的源頭處減弱EMI。展頻法是指有意將特別帶寬中產(chǎn)生的輻射能量擴(kuò)展到頻率域，產(chǎn)生一個(gè)帶寬更大的信號(hào)。展品時(shí)鐘生成器(SSCG)就可以執(zhí)行這一功能。

　　在選擇展頻時(shí)鐘來(lái)減弱消費(fèi)電子產(chǎn)品的EMI時(shí)，開(kāi)發(fā)人員必須確保以下幾點(diǎn)：

　　1) 系統(tǒng)必須通過(guò)EMI型式測(cè)試。良好的頻率概圖和調(diào)制頻率是最重要的。高質(zhì)量的Hershey Kiss頻率概圖在降低EMI上是性能最好的；與之相比，三角頻率概圖需要更大的擴(kuò)展量才能將EMI降低到同樣等級(jí)(見(jiàn)圖1至圖3)。調(diào)制頻率越高，就能將EMI降到更低的程度(如圖4)。

　　2)即便展頻有副作用，也要保持系統(tǒng)性能。首先，PLL必須運(yùn)行于一個(gè)理想狀態(tài)，例如較高的PFD和VCO頻率和適當(dāng)?shù)膸挼鹊?。第二，頻率擴(kuò)展量必須盡可能小，以便保持較高的系統(tǒng)時(shí)序余度和較低的周期間抖動(dòng)。頻率擴(kuò)展量更小，系統(tǒng)的平均頻率就不會(huì)降低太多，因而系統(tǒng)的運(yùn)行速度也就不會(huì)那么慢。

　　3)要將對(duì)系統(tǒng)總成本的影響最小化。在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，展頻時(shí)鐘芯片的價(jià)格向來(lái)是一個(gè)主要的價(jià)格問(wèn)題。但是，在最近幾年消費(fèi)電子產(chǎn)品復(fù)雜性越來(lái)越高的同時(shí)，開(kāi)發(fā)人員也要慎重考慮開(kāi)發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。

　　比如，在抑制EMI和抖動(dòng)中即便只有一項(xiàng)要求沒(méi)有達(dá)到，消費(fèi)電子產(chǎn)品的系統(tǒng)時(shí)鐘需要調(diào)整的可能性就更大。可編程型抑制EMI的方法的靈活性，可以大大降低開(kāi)發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)，從而確保滿足所有要求。

圖4：通過(guò)調(diào)制頻率降低EMI。

　　展頻時(shí)鐘生成器

　　展頻時(shí)鐘生成器(SSCG)可分成可編程和不可編程兩種，也可以根據(jù)其是否有Hershey Kiss頻率還是三角展頻來(lái)分類(lèi)。不同消費(fèi)電子產(chǎn)品的展頻時(shí)鐘對(duì)于頻率、中心或向下擴(kuò)展、擴(kuò)展量、調(diào)制頻率、Hershey Kiss或三角展頻等的要求是不同的。

　　由于非可編程式展頻時(shí)鐘芯片是為特殊應(yīng)用定制的，頻率范圍和擴(kuò)展量只有幾個(gè)固定的可選項(xiàng)，要在最大化成本/性能的同時(shí)滿足最優(yōu)展頻要求，就變得非常困難。

　　市場(chǎng)上大部分固定功能的時(shí)鐘芯片都有多個(gè)固定的可選擇輸入頻率范圍(如20-40MHz, 40-80MHz和80-160MHz)以及擴(kuò)展率(如0.5%, 1%, 2%和3%)。要實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，就需要兩套PLL參數(shù)，一套針對(duì)EMI抑制性能，另一套面向PLL性能。