利用可編程展頻時(shí)鐘生成器來(lái)降低EMI干擾

電磁干擾(EMI)是一種會(huì )通過(guò)導致意外響應或完全工作實(shí)效從而影響電氣/電子設備性能的能量。

　　EMI是由輻射電磁場(chǎng)或者感應電壓和電流產(chǎn)生的。當前高速數字系統中的高時(shí)鐘頻率和短邊率也會(huì )導致EMI問(wèn)題。

　　傳導和發(fā)射EMI的一個(gè)重要產(chǎn)生源是連接交流電源線(xiàn)的電氣設備，例如電腦和開(kāi)關(guān)電源，以及帶有電動(dòng)馬達的電氣設備，例如冰箱、空調和電單車(chē)等。

　　一旦電氣設備的EMI傳導到一個(gè)電路里，里面的線(xiàn)纜就會(huì )像一根天線(xiàn)一樣，將傳導EMI以RFI(無(wú)線(xiàn)電干擾)的形式“廣播”到整個(gè)電路中。

圖1：時(shí)鐘域里的Hershey Kiss展頻時(shí)鐘頻率概圖。

　　EMI可能影響不大，也可能導致災難性的故障，所以對EMI的有效控制是非常重要的。電磁兼容性(EMC)是指系統能在指定環(huán)境下運行而不會(huì )傳導或發(fā)射過(guò)量電池干擾的能力。

　　EMI標準和相關(guān)成本

　　EMC標準的宗旨是為了確保電子設備不會(huì )影響其它電子設備的運行甚至導致設備的故障。

　　各國針對“電視、廣播、便攜式娛樂(lè )設備、電子游戲和互聯(lián)網(wǎng)設備”等消費電子設備的EMI屏蔽功能的要求各有不同。

　　目前為止已經(jīng)有各種各樣的組織發(fā)布了EMI規范。在美國，FCC發(fā)布了針對A?級和B級電子設備的第15部分J章規范。A?級和A層規范針對的是工業(yè)設備，而B(niǎo)級和B層規范則適用于消費電子產(chǎn)品。EMI規則減少了電子設備之間的干擾，解決了健康和安全方面的問(wèn)題。

圖2：頻率域里的展頻時(shí)鐘頻率概圖。

　　如何控制EMI，一般要考慮以下幾個(gè)因素：

　　1) PCB設計－“靈敏元件、電源和地面層的隔離”

　　2) 電路電流－“EMI輻射會(huì )隨電流增大而增加”

　　3) 頻率，包括回轉率－“EMI輻射會(huì )導致頻率升高”

　　4) 帶寬

　　5) 電路回路區域－“保持在最小”

　　6) 屏蔽/過(guò)濾－“結合合理的設計、過(guò)濾、屏蔽和其它技巧，來(lái)以最低成本的方法將EMI控制在所需等級”

　　7) 展頻時(shí)鐘－“合適的展頻數量和調制頻率”

　　8) 抖動(dòng)應用系統中時(shí)鐘的中心頻率，以便將輻射能量擴展到多個(gè)頻段，而不是讓所有能量輻射到一個(gè)頻率。