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1、()是一种会通过致使意外响应或完全工作实效从而阻碍电气/电子设备性能的能量。EMI是由辐射电磁场或感应电压和电流产生的。当前中的高时钟频率和短边率也会致使EMI 问题。传导和发射EMI的一个重要产生源是连接交流电源线的电气设备，例如和，和带有电动马 达的电气设备，例如冰箱、空调和电单车等。一旦电气设备的EMI传导到一个电路里，里面的线缆就会像一根天线一样，将传导EMI以RFI(无线电干扰)的形式“广播”到整个电路中。Timo Dniflsi n SprcoilMtauunrHcn l 恤 汀 Numnul Spjc ul CY3414UluaurnJ Sp?!Jd - D%Ic-W富帖U图7：
2、时钟域里的Hershey Kiss频率概图。EMI可能阻碍不大，也可能致使灾难性的故障，因此对EMI的有效操纵是超级重要的。电 磁兼容性(EMC)是指系统能在指定环境下运行而可不能传导或发射过量电池干扰的能力。EMI标准和相关本钱EMC标准的宗旨是为了确保电子设备可不能阻碍其它电子设备的运行乃至致使设备的故 障。各国针对“电视、广播、便携式娱乐设备、电子游戏和互联网设备等消费电子设备的EMI 屏蔽功能的要求各有不同。目前为止已经有各类各样的组织发布了 EMI标准。在美国，FCC发布了针对A?级和B级 电子设备的第15部份J章标准。A?级和A层标准针对的是工业设备，而B级和B层标准 那么适用于消
3、费电子产品。EMI规那么减少了电子设备之间的干扰，解决了健康和平安方面 的问题。卜隔此张与Lk讪仙H 5址血3 岸血也血 Mea如陀弼亡卅心山吉Sr? N&时皿M SivedJCV2414冲覆胡=丄* 9 piik ! -IrSi.l 7 dB sHbrnus汕Ml-S JJ dB-101E11i1ncn-ffprcajdiriE spcetrumFftwcmQ-伽iH对图2频率域里的展频时钟频率概图。如何操纵EMI, 样要考虑以下几个因素：1）PCB设计一灵敏元件、电源和地面层的隔离”2）电路电流一“EMI辐射会随电流增大而增加”3）频率，包括回转率一“EMI辐射会致使频率升高”4）带宽5）
4、电路回路区域一“维持在最小”6）屏蔽/过滤一“结合合理的设计、过滤、屏蔽和其它技术，来以最低本钱的方式将EMI操 纵在所需品级”7）展频时钟一适合的展频数量和调制频率”8）抖动应用系统中时钟的中心频率，以便将辐射能量扩展到多个频段，而不是让所有能量 辐射到一个频率。操纵和降低EMI的方式操纵和降低EMI有两个大体方式：抑制和吸收。最经常使用的降噪方式包括合理的设备电 路设计、屏蔽、接地、过滤、隔离、分隔和定向、电路阻抗级操纵、线缆设计和噪音排除等。这些方式要求利用无源和有源元件，例如滤波器、扼流器、铁氧体磁珠、箔片和?件，并 结合PCB设计规那么和展频时钟生成器（SSCG）。Griaiagui
5、lar hkhIuIsIzklin. -A.foMlliviah Hersticy Kiss 沖F!4圣图3： Hershey Kiss展频概图的优势。在源头处解决EMI问题EMC设计的一个大体原那么是在PCB的源头处减弱EMI。展频法是指成心将专门带宽中 产生的辐射能量扩展到频率域，产生一个带宽更大的信号。展品时钟生成器（SSCG）就能够 够执行这一功能。在选择展频时钟来减弱消费电子产品的EMI时，开发人员必需确保以下几点：1）系统必需通过EMI型式测试。良好的频率概图和调制频率是最重要的。高质量的Hershey Kiss频率概图在降低EMI上是性能最好的；与之相较，三角频率概图需要更大的扩
6、展量才 能将EMI降低到一样品级（见图1至图3）。调制频率越高，就能够将EMI降到更低的程度（如 图4）。2）即便展频有副作用，也要维持系统性能。第一，PLL必需运行于一个理想状态，例如较高 的PFD和VCO频率和适当的带宽等等。第二，频率扩展量必需尽可能小，以便维持较高 的系统时序余度和较低的周期间抖动。频率扩展量更小，系统的平均频率就可不能降低太多, 因此系统的运行速度也就可不能那么慢。3）要将对系统总本钱的阻碍最小化。在消费电子产品中，展频时钟芯片的价钱向来是一个要 紧的价钱问题。可是，在最近几年消费电子产品复杂性愈来愈高的同时，开发人员也要慎重 考虑开发本钱和风险。比如，在抑制EMI和
7、抖动中即便只有一项要求没有达到，消费电子产品的系统时钟需要调 整的可能性就更大。可编程型抑制EMI的方式的灵活性，能够大大降低开发本钱和风险， 从而确保知足所有要求。AdenuatiOD v.$. Moduhrion Frequency with Triangular 3霜 5ead图4：通过调制频率降低EM/。展频时钟生成器展频时钟生成器(SSCG )可分成可编程和不可编程两种，也能够依照其是不是有Hershey Kiss频率仍是三角展频来分类。不同消费电子产品的展频时钟关于频率、中心或向下扩展、 扩展量、调制频率、Hershey Kiss或三角展频等的要求是不同的。由于非可编程式展频时钟芯
8、片是为特殊应用定制的，频率范围和扩展量只有几个固定的可选 项，要在最大化本钱/性能的同时知足最优展频要求，就变得超级困难。市场上大部份固定功能的时钟芯片都有多个固定的可选择输入频率范围(如20-40MHz, 40-80MHZ和80-160MHZ)和扩展率(如%, 1%, 2%和3%)。要实现优化，就需要两套PLL 参数，一套针对EMI抑制性能，另一套面向PLL性能。Example ClcoK with Frequency Seal mg-against input Fi&quencyI npu L Frequency fin (MHi)图5： GP SSCG缓冲器芯片中的频率调整。当实际配置和
9、这些理想设置有误差时，各类副作用就会产生。比如，若是输入频率不在所选 范围的正中，VCO和调制频率就会被直线调整（以下图6）。若是PLL带宽太低（一样是由于操纵周期间抖动，如图6所示），那么频率概图就会变形，从 而阻碍EMI性能。当输入频率最低时，结果是最糟糕的：因为PDF和VCO频率都很低，周期间抖动大大增 加，而且由于调制频率低而频率概图可能变形，EMI抑制性能就会大大降低。$切1 亡话v.S. Optirtii盘Q PrftfilsMi：4uiEd kxiSilkxm hrigrwnmod -iio：知cvidRuf佔30.420.2剖LOJ!L%0lcX)5 Zc-053c-05 4t
10、-ft5 Jc-056c*5图6：频率调整和理想概图比较。当扩展量的选择受到限制时，开发人员就必需选择一个超出需要的更大扩展量。这常常会增 加周期间抖动，并降低系统时序预算。若是没有一个扩展率能够知足系统要求，开发人员就必需要求时钟供给商对设计作出改动并 提供一款新的芯片，而那个进程中，哪怕仅仅是改变一个金属层那么简单，也最少需要数周 的时刻，而且本钱一样都超级高。与之相较，一个可编程的展频时钟生成器那么能够提供支持可现场编程性的通历时钟，并结 合片上非易失性存储器，实现动态的展频参数重置，从而不需要让厂家花大量时刻和本钱对 芯片进行改动。可编程性还让展频时钟性能能够针对所要求的规格进行优化。
11、比如，开发人员能够规定的 精准扩展率（而不是固定选择的3%）,或为实现所需的频率设置而优化调制模式。上面的图4展现了如何利用一个带有2个展频PLL的4PLL型时钟芯片，通过调制频率优 化来轻松将EMI降低34 dB的。这些扩展的PLL都有两个独立扩展模式可供选择。大部份开发人员都更喜爱利用Hershey Kiss展频时钟来实现更好的EMI抑制性能，但很多 时钟供给商都只提供线性展频时钟。在理想情形下，一个SSCG必需同时提供Hershey Kiss 和线性展频时钟。图3展现出Hershey Kiss展频时钟在上面所示的4PLL时钟芯片测试条 件下一次性EMI降低了。另外，重要的时钟参数，例如PLL电荷泵电流、VCO增益和输出驱动强度，都是必需能够 编程设置的。如此的灵活性能够大大提高系统性能，减少系统开发时刻，将改动限制到最小 并降低风险。
