-以下文章來源于信號完整性 ,,作者蔣修國-
編者注:擴(kuò)頻時鐘是一個非常好的器件或者功能,這是對于EMC工程師而言的,,而對于SI工程師來講,,這可能是導(dǎo)致某些抖動增大問題的根源。
EMI是電子產(chǎn)品設(shè)計工程師不可繞開的一個話題,。很多工程師在設(shè)計時都會遇到如何減小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、減小信號的驅(qū)動能力,、使用擴(kuò)頻時鐘等,。
本文主要分享的是擴(kuò)頻時鐘。擴(kuò)頻時鐘(SSC:Spread Spectrum Clock)是為了防止數(shù)字信號或者時鐘由于頻譜在某個頻點上功率過高而引起的EMI問題,,所以對時鐘或者數(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(百萬分之一個時鐘或者一個數(shù)據(jù)的周期),該值表示最大的時鐘周期或者數(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輻射能量會顯著降低,并且波峰更加的寬平:
現(xiàn)在很多總線,,如USB3.0,、QPI、PCIE,、SATA,、SAS等信號都支持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測試時,,也會針對SSC項進(jìn)行測試,如下圖則為SB3.0 5Gbps 使用CP1 碼型測量SSC 的結(jié)果:
當(dāng)然,,為什么要針對性的測試呢,?其中一個重要原因就是SSC確實能抑制EMI的影響,但是會導(dǎo)致信號的抖動增加,。如果抖動過大或者超過總線規(guī)范要求時,,這就有可能導(dǎo)致信號的誤碼增加,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)計過程中,,要平衡EMI的表現(xiàn)和SI的性能。