-以下文章來(lái)源于信號(hào)完整性 ,,作者蔣修國(guó)-
編者注:擴(kuò)頻時(shí)鐘是一個(gè)非常好的器件或者功能,,這是對(duì)于EMC工程師而言的,,而對(duì)于SI工程師來(lái)講,這可能是導(dǎo)致某些抖動(dòng)增大問(wèn)題的根源,。
EMI是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師不可繞開(kāi)的一個(gè)話(huà)題,。很多工程師在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)遇到如何減小EMI的影響,使產(chǎn)品能正常的工作或者上市,。
當(dāng)然,,解決EMI問(wèn)題的方法非常多,比如做好電路匹配,、做好隔離、屏蔽,、減緩信號(hào)邊沿變化速率等等,。
減緩邊沿變化速率的方法有使用端接的方法、減小信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力,、使用擴(kuò)頻時(shí)鐘等,。
本文主要分享的是擴(kuò)頻時(shí)鐘。擴(kuò)頻時(shí)鐘(SSC:Spread Spectrum Clock)是為了防止數(shù)字信號(hào)或者時(shí)鐘由于頻譜在某個(gè)頻點(diǎn)上功率過(guò)高而引起的EMI問(wèn)題,,所以對(duì)時(shí)鐘或者數(shù)據(jù)的周期進(jìn)行周期性調(diào)制(三角波調(diào)制),。SSC的單位是ppm(百萬(wàn)分之一個(gè)時(shí)鐘或者一個(gè)數(shù)據(jù)的周期),該值表示最大的時(shí)鐘周期或者數(shù)據(jù)周期為UI*(1+Xppm),。
以前使用SSC都是外部器件,,一般在電路上加上SSC器件,如下圖所示:
當(dāng)使用SSC之后,,其EMI輻射能量會(huì)顯著降低,,并且波峰更加的寬平:
現(xiàn)在很多總線(xiàn),如USB3.0,、QPI,、PCIE、SATA,、SAS等信號(hào)都支持SSC功能,,并不需要在外部添加額外的SSC器件。使用SSC功能可以大幅降低無(wú)用的輻射,,從而減少旁路電容,、扼流圈、磁珠以及屏蔽罩等其他抑制干擾組件的使用,,這樣能有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速上市,,并且能使產(chǎn)品小型化。
在某些高速串行總線(xiàn)測(cè)試時(shí),,也會(huì)針對(duì)SSC項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試,,如下圖則為SB3.0 5Gbps 使用CP1 碼型測(cè)量SSC 的結(jié)果:
當(dāng)然,,為什么要針對(duì)性的測(cè)試呢?其中一個(gè)重要原因就是SSC確實(shí)能抑制EMI的影響,,但是會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的抖動(dòng)增加,。如果抖動(dòng)過(guò)大或者超過(guò)總線(xiàn)規(guī)范要求時(shí),這就有可能導(dǎo)致信號(hào)的誤碼增加,,進(jìn)而影響到電子產(chǎn)品系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。所以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,要平衡EMI的表現(xiàn)和SI的性能,。