硅扩频振荡器在汽车电子产品中的应用
导航仪中为何需要晶振

导航仪中为何需要晶振
车载导航的基本功能越来越完善,如:USB视频/音频、IPOD视频/音频、蓝牙音乐、收音、DVD、导航、内置蓝牙等功能给我们在出行的途中带来了更多的乐趣.晶振在其中的作用至关重要,随着导航仪的功能越来越强大,对于晶振的要求越来越高.TCXO振荡器、VCXO振荡器系列适用于汽车电子、医疗仪器、无人机、智能机器人等高端智能产品领域.
车载GPS导航仪是一款高性能的产品,它的稳定性需要靠晶振来校准.车载GPS 导航仪中大部分用到石英晶体振荡器,恒温晶振可以起到精密控温的作用,在零摄氏度仍然可以正常工作.是石英晶振频率稳定度最高质量最好的一款.不会给高精密的产品造成精度误差,在GPS导航仪接受的卫星讯息时与自身的时钟同步,就可以达到准确的时间,因此在GPS导航仪能够准确的为用户定位,使用户更快的到达目的地.
GPS全球卫星定位系统功能,让您在驾驶汽车时随时随地知晓自己的确切位置.车载导航其具有的自动语音导航、最佳路径搜索等功能让您一路捷径、畅行无阻,集成的办公、娱乐功能让您轻松行驶、高效出行!车载导航是利用车载GPS(全球定位系统)配合电子地图来进行的,它能方便且准确地告诉驾驶者去往目的地的最短或者最快路径,是驾驶员的好帮手.。
电动汽车车载电源LLC谐振变换器滑模控制

电动汽车车载电源LLC谐振变换器滑模控制随着环境保护意识的增强和新能源汽车的逐渐普及,电动汽车的市场需求逐渐增加。
而电动汽车的核心部件之一就是车载电源系统,其性能和稳定性对整车性能和安全性有着至关重要的影响。
在电动汽车的车载电源系统中,LLC谐振变换器是一种重要的电源拓扑结构,其能够实现高效率的功率转换和良好的电磁兼容性,因此备受关注。
在实际应用中,为了保证LLC谐振变换器的高效性和稳定性,在控制方面通常采用滑模控制方法。
本文将对电动汽车车载电源LLC谐振变换器的滑模控制进行详细介绍和分析。
LLC谐振变换器是一种高效、高稳定性的电源拓扑结构,一般由LLC谐振拓扑、变压器和整流滤波器等部分组成。
在电动汽车的车载电源系统中,LLC谐振变换器通常起到将高压电池的直流电转换为适宜驱动电机的高频交流电的作用,是整个电动汽车电源系统中至关重要的部件之一。
LLC谐振变换器的优点主要包括:- 高效性:LLC谐振变换器能够实现高效率的功率转换,减少能源的浪费,提高整车的能源利用率。
- 电磁兼容性好:LLC谐振变换器能够有效地减少电磁干扰的产生,对整车的电子设备和传感器有着良好的电磁兼容性。
- 稳定性好:LLC谐振变换器在设计上具有谐振特性,能够减少开关损耗,提高整个系统的稳定性和可靠性。
- 体积小、重量轻:LLC谐振变换器相比传统变换器,体积更小,重量更轻,更适合于电动汽车的车载应用。
2. 滑模控制方法简介滑模控制是一种在控制系统中广泛应用的鲁棒控制方法,通过引入滑模面来实现对被控对象的控制,从而达到良好的控制效果。
在LLC谐振变换器的控制中,滑模控制方法能够有效地解决电路参数变化、负载波动等因素对系统稳定性的影响,保证系统的高效性和稳定性。
滑模控制的特点包括:- 鲁棒性强:滑模控制对于系统参数变化和外部扰动具有较强的鲁棒性,能够保持系统的稳定性和可靠性。
- 控制效果突出:滑模控制方法能够快速响应系统的变化,实现对被控对象的准确控制。
什么是振荡器及其在电子电路中的应用

什么是振荡器及其在电子电路中的应用振荡器是一种能够产生稳定、连续周期性信号的电路。
它通过正反馈来实现信号的自我激励,使其不断地在一个确定的频率上变化。
振荡器在电子电路中有着广泛的应用。
它可以被用作时钟信号源、频率调制器、调谐器等,在许多电子设备和系统中发挥着重要的作用。
一、振荡器的原理振荡器的原理基于一个基本的回路系统,其中包括能够将信号通过反馈回路放大的放大器和一个滤波器。
当电路中存在一个时间延迟,并且放大器提供了足够的放大倍数时,反馈信号会逐渐增强,最终达到一个稳定的震荡状态。
振荡器的关键参数是频率和幅值。
频率由电路中的元器件决定,而幅值则由放大器的增益决定。
通过调整电路参数,可以实现所需的振荡频率和幅值。
二、振荡器的分类振荡器可以根据其工作原理和电路结构进行分类。
以下是几种常见的振荡器类型:1. RC 振荡器:RC 振荡器是最简单的振荡器之一,由一个电容和一个电阻组成。
它的频率由 RC 时间常数决定,因此可以通过调整电阻和电容的值来改变振荡频率。
2. LC 振荡器:LC 振荡器使用了一个电感和一个电容。
它的频率由电感和电容的数值决定。
LC 振荡器可以产生较高的振荡频率,并且在无线电和通信领域有广泛应用。
3. 晶体振荡器:晶体振荡器是一种使用石英晶体作为振荡元件的振荡器。
石英晶体的机械性质使得其能够以非常稳定的频率振荡。
晶体振荡器在计算机和通信设备中广泛应用,提供了非常准确的时钟信号。
4. 可变频率振荡器:可变频率振荡器是一种可以调节振荡频率的振荡器。
它通常由一个正弦波产生器和一个频率调节器组成。
可变频率振荡器常用于调谐器和通信设备,可以根据需要调整频率。
三、振荡器的应用振荡器在电子电路中有广泛的应用。
以下是振荡器的几个主要应用领域:1. 时钟信号源:振荡器常被用作电子设备中的时钟信号源。
时钟信号用于同步各个电子组件的操作,确保它们在正确的时间进行工作。
高稳定度的振荡器可以提供准确的时钟信号,保证设备的正常运行。
半导体器件在汽车上的应用

半导体器件在汽车上的应用三三极管在汽车上的应用三极管在汽车上的应用可以分为三部分,一是组成基本的放大电路;而是构成开关电路三是构成多谐振荡器。
下面分别展开阐述。
在汽车上的应用一三极管放大电路在汽车电子电路沈爱莲浙江汽车职业技术学院机电工程系中的应用三极管处于放大状态时,需要被放大的信号从基极输入,经过三极管放大后,放线圈等旁边都并联有保护二极管。
注意此大了的信号从集电极输出。
三极管的放大电号枝朱广泛地藏豫专汽车乙乎巳经深时二极管一般是负极接高电位,正极接低电路能够将从传感器输出的微弱信号进行熬汽车纸南嫡系镜失大榷汽车韭的电位。
二极管的限幅电路就是利用二极管放大,然后传输到汽车电控单元。
只葭艮红一些禹档絮牟的轿牟上微理器在导通后其两端的正向压降为 . ,达到不过这种放大是一种反向放大,将输入波的使用量达到近个,占整车成本的 %以限制电压幅度的目的,主要应用汽车音响形反了。
但是现代的汽车电路中,由硅栽汽车电寻忆程葭的禹低已经茂鸯电路中。
一个三极管组成的单管放大电路已经很少循熏汽车屯进枝朱的熏要标恕朱炙就赏特殊二极管主要有稳压二极管、发光用到了。
经常是应用多个三极管和外围元的半导体器件的工作特性的介绍阐述了它们二极管和光电二极管等。
在汽车电路中由件组成的集成运算放大器来承担信号的放扭汽车慧路上的王妥蘸豫帮汽年专监嫡于各个电器总成或元件工作电流比较大,大任务。
学生更好地学习《电工电子基础》课程,使使汽车电源系统的电压会出现波动。
在汽二三极管开关电路在汽车电子电路双哮均錾出理论知识与专啦知识缝合起朱车的仪表电路和一部分电子控制电路中,中的应用鳃本待韭的知识需采蠡一些需要精确电压值的地方经常利用稳压当三极管在基极电流控制下,在截止管来获取所需电压。
稳压管在工作时一般和饱和两种状态交替交换,就如同一个开半导体;普通二板管;特殊二极管三极管;特殊是正极接低电位,负极接高电位,此时即使螽侮警÷关的断开与闭合状态交替交换一样。
硅在电子工业上的应用论文

硅在电子工业上的应用论文硅在电子工业上的应用引言:随着科技的发展和进步,电子工业得到了快速的发展,而硅作为一种重要的半导体材料,在电子工业中扮演着重要的角色。
本文将探讨硅在电子工业上的应用,并分析其优势和挑战。
正文:I. 硅的基本特性硅是一种常见的半导体材料,拥有许多独特的特性,适用于各种电子工业应用。
首先,硅的导电特性可由掺杂不同的杂质元素来调控,使其能够根据需要成为导体或绝缘体。
其次,硅具有较高的热导率和较低的导电率,使其能够在高温和低温环境下稳定工作。
此外,硅具有较高的机械强度和稳定性,能够抵御环境的变化和挑战。
II. 硅在集成电路中的应用集成电路是电子工业中的重要组成部分,而硅在制造集成电路中起到至关重要的作用。
硅的半导体特性使其成为制造集成电路的理想基材。
在集成电路的制造过程中,硅晶圆被用作底部基板,并通过掺杂、扩散、氧化等工艺来实现芯片的不同功能,如晶体管、电容器、电阻器等。
通过将数百万个电子器件集成在一块硅晶圆上,实现了电子元件的微型化和集成化,大大提高了电子产品的性能和效率。
III. 硅在光电器件中的应用硅在光电器件中的应用也是被广泛研究和探索的领域。
由于硅是一种能隙较大的半导体材料,能够在可见光范围内透明,因此具备制造光电器件的潜力。
例如,硅光电二极管可将光信号转化为电信号,用于光通信、光传感器等领域。
此外,硅纳米线、硅薄膜等结构也被用于制造高效率的光伏器件,实现太阳能的转化和利用。
IV. 硅在电力电子器件中的应用电力电子器件是电子工业中的重要组成部分,用于控制和转换电力信号。
硅作为材料的半导体特性和稳定性,使其成为制造电力电子器件的首选材料。
例如,硅功率二极管和晶闸管被广泛应用于交流电转换为直流电的变流器中。
此外,硅碳化和氮化硅等新型半导体材料也被用于制造高性能的功率器件,以提高电力转换的效率和可靠性。
挑战和机遇:虽然硅在电子工业上的应用非常广泛,但也面临一些挑战。
首先,随着电子产品的需要越来越多样化和复杂化,对硅制造工艺的要求也越来越高。
电路中的振荡器有哪些应用

电路中的振荡器有哪些应用电路中的振荡器有许多广泛的应用。
本文将介绍几个主要的应用领域,并对其原理进行简要解释。
一、通信系统1. 频率合成器:振荡器可以产生稳定的频率信号,用于合成通信系统中的无线电信号。
例如,在移动通信系统中,振荡器被用于产生基站的载波频率。
2. 时钟信号生成器:振荡器可以提供数据传输系统中所需的精确时钟信号。
例如,在计算机系统中,振荡器被用于提供CPU的时钟频率。
二、测量和仪器1. 频率计:振荡器可以作为参考信号源用于测量仪器中的频率计。
例如,在频谱分析仪中,振荡器被用于提供参考频率。
2. 信号发生器:振荡器可以作为信号发生器产生特定频率和波形的信号,用于测试电子设备的性能。
三、音频设备1. 声频信号发生器:振荡器可以产生音频信号,用于测试音频设备的性能。
例如,在音频放大器中,振荡器被用于产生测试信号。
2. 音乐合成器:振荡器可以作为合成音乐的基础单元,产生不同音色的音频信号。
例如,在电子乐器中,振荡器被用于产生各种音效。
四、能源和电力系统1. 交流发电机:振荡器可以作为交流发电机的控制部件,产生稳定的交流电压信号。
例如,在电力系统中,振荡器被用于控制发电机的输出频率和电压。
2. 逆变器:振荡器可以作为逆变器的控制部件,将直流电转换为交流电。
例如,在太阳能电池系统中,振荡器被用于控制逆变器的输出频率和电压。
五、科学研究1. 实验设备:振荡器在科学研究中广泛用于实验设备中的信号源。
例如,在光学实验中,振荡器被用于提供激光器的激励信号。
2. 调频电路:振荡器可以被用来产生调频信号,用于广播和通信领域的研究。
例如,在调频广播中,振荡器被用于产生调频信号。
综上所述,电路中的振荡器在通信、测量、音频、能源以及科学研究等领域都有广泛的应用。
通过振荡器的工作原理,我们能够实现稳定的频率信号、精确的时钟信号以及多种波形的信号。
这些应用大大促进了各个领域中相关设备和系统的性能和功能。
石英振荡器让路 全硅MEMS振荡器时代来临

石英振荡器让路全硅MEMS振荡器时代来临
如果说很多人把MCU或SoC主芯片比喻为现代电子系统的大脑,那幺时钟组件当之无愧是其心脏。
无论是电子工程师还是元器件采购者,在选择时钟组件时都会经过全面严谨的评估。
因为一颗健康、稳定、持久的心脏,将直接影响到电子系统的功能和可靠性。
时钟组件可分为无源晶振、有源晶振和多输出时钟发生器三大类产品。
在过去60年中,石英作为时钟市场的主流技术,一直占据着霸主地位。
但由于其受到传统制造工艺的限制以及下游原材料(起振电路和基座)市场的垄断,因此性价比无法进一步提升。
为了满足电子市场对元器件提出的更小、更可靠、更灵活的需求,时钟组件必须走上全面硅化的道路。
这篇文章将主要介绍全硅MEMS振荡器和传统石英的区别,以及全硅IC技术所解决的问题。
石英和全硅MEMS时钟振荡器简介
传统的石英振荡器是由压电石英加上简单的起振芯片和金属封装组成的,其生产工艺包括:石英切割镀银、购买基座、起振芯片,以及将石英及芯片以特殊黏胶结合后至于基座上,然后充填氮气,用金属封装进行密封。
而不同频率、不同工作电压振荡器的产生,则是由石英的不同形状、镀银厚度及。
SiTime汽车级晶振选型及应用

SiTime中国区技术支持
AEC-Q100 Automotive Oscillators
for ADAS, Camera Modules & In-Vehicle Ethernet
50
Frequency (ppm)
Stability
10 -10
SiT8924/5 & SiT2024/5
EMI Reduction with Spread Spectrum
Vibration Sensitivity (ppb/g)
100
SiTime
Quartz E
Quartz K
MEMS 2
Phase Jitter per mV
Performance in Presence of Board Noise Quartz E Quartz K Still Air and Under Airflow inSiTIme 4
[1]
LVCMOS
QFN: 2.0 x 1.6, 2.5 x 2.0, 3.2 x 2.5, 5.0 x 3.2 7.0 x 5.0
[1]
SOT23 Oscillators
[1]
SOT23-5: 2.9 x 2.8
Differential Oscillators
SiT9386 SiT9387
[1,2,3] [1,2,3]
Applications
• Around view cameras • Electronic control units (ECUs) • Multimedia hubs • In-vehicle Ethernet • Lidar/Radar • Forward collision warning • Infotainment systems • Emergency braking systems
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硅扩频振荡器在汽车电子产品中的应用摘要:数字电子系统使我们的生活丰富多彩,但数字时钟信号也扮演着“反面角色”,即传导噪声源(通过电缆)或电磁辐射干扰(EMI)。
由于潜在的噪声问题,电子产品需要经过相关标准的测试,以确保符合EMI标准。
汽车电子产品除了存在EMI兼容性外,还要考虑其他诸多问题,为了简化设计,扩频(SS)振荡器逐渐成为汽车电子仪表、驾驶员与乘客辅助电子产品开发的关注焦点。
扩频振荡器在汽车电子设计中的优势扩频技术能够很好地满足FCC规范和EMI兼容性的要求,EMI兼容性的好坏在很大程度上依赖于测量技术的通带指标。
扩频振荡器从根本上解决了峰值能量高度集中的问题,这些能量被分布在噪声基底内,降低了系统对滤波和屏蔽的需求,同时也带来了其他一些好处。
高品质的多媒体、音频、视频及无线系统在当今的汽车电子产品中所占的份额越来越大,设计人员不得不考虑分布在这些子系统敏感频段的射频(RF)能量。
对于高品质的无线装置,是否能够消除RF峰值能量直接决定了方案的有效性。
多年以来,无线通信产品利用“频率调节”技术避免电源开关噪声的影响,这种无线装置能够与供电电源进行通信,使电源按照指令改变其开关频率,将能量峰值搬移到调谐器输入频段以外。
在现代汽车电子产品中,随着干扰源数量的增多,很难保证系统之间的协同工作,这种情况由于设备天线的多样化以及对新添子系统放置位置的限制变得更为复杂。
扩频振荡器在数字音频、工厂装配、免提装置等系统中具有独特的优势,这些系统一般采用编解码器改善音频质量,编解码器与蜂窝电话或其它信息处理终端之间通过数字接口连接,如果利用“抖动”(扩频)振荡器作为编解码器的时钟源,能够在非静音情况下消除谐波噪声。
这种技术在采用了开关电容编解码器的多媒体系统中很常见。
除了抑制谐波噪声外,SS振荡器能够将能量峰值降至噪声基底以内,在无线跳频网络中可减小落入信道内的干扰。
下一代汽车电子产品中,几乎所有的子系统都倾向于利用SS时钟技术改善系统性能,降低EMI。
针对这种应用,Maxim/Dallas推出了全硅振荡器,这种振荡器能够可靠启振,而且具有抗震性。
其成本与陶瓷谐振器相比极具竞争力,振荡频率从几千赫兹到几十兆赫兹。
汽车电子产品的设计考虑有效控制EMI是电子工程师在产品设计中所面临的关键问题,数字系统时钟是产生EMI 的重要“源泉”,主要原因是:时钟一般在系统中具有最高频率,而且常常是周期性方波,时钟引线长度通常也是系统布线中最长的。
时钟信号的频谱包括基波和谐波,谐波成份的幅度随着频率的升高而降低。
系统中的其它信号(位于数据或地址总线上的信号)按照与时钟同步的频率刷新,但数据刷新动作发生在不确定的时间间隔,彼此之间不相关。
由此产生的噪声频谱占有较宽的频带,噪声幅度也远远低于时钟产生的噪声幅度。
虽然这些信号产生的总噪声能量远远高于时钟噪声能量,但它对EMI测试的影响非常小。
EMI测试关注的是最高频谱功率密度的幅度,而不是总辐射能量。
实际应用中可以通过滤波、屏蔽以及良好的PCB布局改善EMI指标。
但是,增加滤波器和屏蔽会提高系统的成本,精确的线路板布局需要花费很长时间。
解决EMI问题的另一途径是直接从噪声源(通常是时钟振荡器)入手,产生随时间改变的时钟频率可以很容易地降低基波和谐波幅度。
时钟信号的能量是一定的,频率变化的时钟展宽了频谱,因而也降低了各谐波分量的能量。
产生这种时钟的简单方法是用三角波调制一个压控振荡器(VCO),所得到的时钟频谱范围随着三角波幅度的增大而增大。
实际应用中需合理选择三角波的重复周期,三角波频率较低时会通过电源向模拟子系统产生耦合噪声;如果选择频率过高三角波,则会干扰数字电路。
图1是基于上述考虑的时钟振荡器原理图,它用一个三角波控制VCO输出频谱的带宽,VCO的中心频率由DAC和可编程8位分频器控制,可以在260kHz至133MHz范围内设置频率。
图1所示IC通过2线接口控制,控制字存储在芯片内部的EEPROM内,如果预先将频率设置在所希望的频点,该器件可以工作在单机模式,也可以在其空闲周期内更新频率,这也是它在低功耗应用中的一个优势。
图1 DS1086可编程时钟发生器的核心电路是受三角波控制的VCO,频率通过2线接口编程,存储在片内EEPROM内。
图2给出了普通晶振与扩频时钟振荡器的频谱对照图,通过设置三角波的幅度可以将频谱扩展4%,与晶体时钟振荡器相比峰值幅度降低近25dB。
图2. 晶体振荡器频谱与DS1086频谱对照,频谱扩展4%时相差25dB。
利用扩频振荡器作为微处理器的时钟源时,须确认微处理器能够接受时钟占控比、上升/下降时间以及其他由于时钟源频率变化所造成的参数容差。
当振荡器作为系统的参考时钟使用时(实时时钟或实时监测等),频率变化可能导致较大误差。
许多便携式消费类产品带有射频功能,如蜂窝电话,扩频技术对于这类产品中的开关电源非常有利。
射频电路(特别是VCO)对于电源噪声非常敏感,但便携式产品为了延长电池的使用寿命必须使用开关电源,以提供高效的电压转换。
开关电源具有与时钟振荡器相同的噪声频谱,而且,噪声可以直接耦合到射频电路,影响系统的性能指标。
带有外同步功能的升压转换器(如MAX1703)可以用一个扩频时钟控制它的振荡频率,该方案与自激振荡升压转换器的噪声频谱(图3)相比能够改善系统性能(图4)。
自激振荡升压转换器谐波在整个10MHz范围内都具有较大的能量,而扩频方案则将谐波分量的幅度降低到噪声基底以内(图4)。
值得注意的是,由于总噪声能量是固定的,扩频后使噪声基底有所上升。
图3. MAX1703升压转换器频谱显示:基波位于300kHz (自激振荡开关频率),在高达10MHz的整个频段内有明显的谐波。
图4. 将MAX1703升压转换器同步到一个扩展频谱,可以消除尖峰频谱,是整体噪声基底升高。
为时钟源加入抖动之前,需要考虑以下几个问题:需要采用何种“加抖”波形? 所允许的最大时钟偏移是多少? 需要多大的抖动速率?限制抖动速率的因素是什么? 以下就这些问题展开讨论。
“加抖”波形为确保时钟信号能够被系统所接受,时钟抖动范围一般比较小(<10%)。
这样,“加抖”过程与窄带FM调制非常类似。
相应的调制理论给出了抖动波形与频谱结果之间的简单关系,即:时钟频率的“概率密度函数”与抖动时钟输出的频谱具有相同的形状,锯齿波是一种常见的“加抖”波形,每个加抖周期可以准确地进入每个频点两次。
由于每个频点出现的时间比例相同,因此,概率密度函数在整个频率调节范围内随着频率的变化而保持一个常数,得到均匀概率的分布(图1)。
这种抖动波形的频谱相同,频谱能量均匀地分布在一个较窄的频段,对于所允许的(Fmax - Fmin)频率范围来说,这种频谱分布是最佳的,因为它在每个频点所得到的频谱能量是最低的。
这种频谱也可以利用伪随机频率抖动器获得,这种方式通常是产生一个长序列的频率,并以一定的间隔重复,每个频点在一个周期只出现一次,所得到的概率密度分布也是均匀的,与三角抖动器相同。
这种方式通常用于其他领域。
频谱衰减考察一个抖动时钟电路的好坏,主要是看窄带频谱中每个频点的能量相对于单音时钟能量降低了多少。
本节推导出了一个用于优化均匀扩展频谱波形的关系式。
以下观点有助于理解扩频频谱的能量:1、从单音到抖动时钟的转换不会改变时钟能量,只是加抖后单音时钟的能量被分布在一个较宽的频带内。
2、周期性“加抖”时钟的频谱由以“加抖”频率(Fd)为间隔的谐波组成。
下式将单音功率均分到整个抖动谐波频段:VRMS (dB) = 20log[sqrt({(F0 * a)/Fd}*Vu²)]= 10log[{(F0 *a)/Fd }]+ 20log[Vu ],式中:F0是加抖之前的频率,a是相对于非抖动频率的抖动系数,Vu是抖动时钟频带内每个频谱的RMS电压。
由此可以得到窄带频段内频谱能量的衰减为:频谱衰减 = 10log[{(F0 *a)/Fd}].上述方程表明:在允许的抖动时钟带宽(a*F0)内产生的频谱谐波分量越多,频谱的能量就越低。
作为一个例子,我们可以考察一下DS1086可编程时钟发生器的抖动结构,DS1086电路中,a = 0.04, F0 = 100MHz, Fd = F0/2048,因此,DS1086的频谱衰减为19.1dB。
注意,增大抖动系数(a)可以达到与降低“加抖”速率相同的目的。
另外,该等式既适用于三角波加抖,也适用于伪随机加抖,因为它们具有相同的分布。
抖动限制实际应用中的一些因素会限制频谱能量的衰减量,首先,由于抖动改变了系统定时,存在频率不稳定性,据此,系统定义了对参数“a”的限制。
产生抖动时钟的电路也会限制“加抖”的速率,带有锁相环或其它控制环路(如DS1086)的系统,“加抖”控制电压受控制环路带宽的限制。
否则,抖动控制的分布函数将转变成高斯函数,所得到的频谱能量将主要集中在非抖动时钟频率附近。
三角波抖动时钟结构的主频在其抖动速率处,而伪随机抖动时钟结构要求频带高于抖动模板的速率,频率可以从最小值跳到最大值,而三角波模板中频率是连续递增的。
环路带宽与抖动速率之间存在以下近似的关系:环路带宽 > 3 (三角形模板速率)环路带宽 > 3 (伪随机模板速率)环路带宽固定时,三角波模板能够支持较高的抖动频率。
因为抖动速率必须比干扰(以频率抖动形式出现)的窄带检测快,对于相同的检测时间,三角波模板的抖动速率要比伪随机模板更高一些。
抖动检测时间直接影响了最低抖动速率,干扰信号的频带取决于具体应用,抖动频率没有一个确定的下限限制。
对于抖动频率下限的另一考虑是抖动速率本身产生的带外噪声。
对于线性系统,三角波抖动器不会在抖动速率处产生谐波。
但是,如果非线性电路拾取了时钟信号,将会产生一些所不希望的频谱成分,低抖动频率被混频后产生位于有效工作频段的干扰信号。
扩频技术并不用于取代传统的EMI抑制技术,如:滤波、屏蔽和良好的线路板布局。
该技术能够从根本上改善系统的性能,特别是对于子系统或外设易受峰值能量干扰的设备。
在汽车产品或家庭娱乐设备中能够大大降低射频/TV干扰。
良好的PCB布局是系统正常运行的基本保障,扩频时钟则有助于系统通过EMI认证,而且可以减少系统对滤波、屏蔽的需求,降低系统成本。
Maxim针对各种应用推出了一系列的扩频振荡器产品,欲获取详细信息请参考:EconOscillator定时产品。
参考资料Ott, H. W., Noise Reduction Techniques in Electronic Systems, 2nd edition, chapters 10 and 11. Wiley-Interscience, New York, 1988.Maxim 应用笔记232, "Using the DS1086 as a Microcontroller Clock to Reduce EMI," 2003。