用扩频技术的 EMI 解决方案

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Vol.29 No.1以往的EMI 解决方案都是如图1（a）所示那样，采用加入扼流圈、屏蔽罩等抑制干扰组件的方式来实现。但是，伴随着电子产品的高性能化和多功能化，电路的工作频率不断升高，采用以往的EMI 解决方案达不到要求的案例也越来越常见。因此，SSCG 作为高效的EMI 解决方案而广受关注。

在图1（b）所示的使用案例中， SSCG 被设置在ASIC 或CPU 的时钟输入端与时钟源（晶振等）之间。

如果用一句话来概括，SSCG 就是一种EMI 抑制元器件，它让时钟慢慢地一点点地变化来分散输出时钟的能量。

其原理类似于图2所示的例子，让水压（频谱能量）一定的水从一个小孔（固定频率）中喷出，这和让它从淋浴喷头的多个小孔（分散频率）中喷出的效果是不同的。后者的水压得到了分散，水的喷出力度（辐射噪声）会变小很多。

EMI抑制效果显著

SSCG不仅对时钟振荡频率（基波）

有抑制作用，对高次谐波的峰值也有抑制作用。此外，如果把SSCG作为ASIC或CPU的时钟源，SSCG不仅对ASIC或CPU自

采用扩频技术的EMI 解决方案

作为EMI 解决方案，扩频时钟发生器（SSCG）正在受到业界的关注。

SSCG 不仅具有高度的电磁干扰（EMI）抑制效果，还有助于产品的小型化并能有效缩短开发时间。富士通的SSCG 采用自主研发的数控技术实现了对时钟频率的理想控制，取得了很好的EMI 抑制效果。

* SSCG ：Spread Spectrum Clock Generator

TECHNICAL ANALYSIS

前 言

图2 SSCG 减轻EMI 的示意图

SSCG

的效果

SSCG＝OFF

SSCG＝ON

何谓SSCG

图1 以往的EMI 解决方案及SSCG 使用案例

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身的EMI辐射噪声有抑制作用，对ASIC 或CPU的输出信号也有效，从而抑制整个系统的EMI。

图3所示为SSCG输出的基波和高次谐波的频谱波形。

小型化

使用S S C G可以大幅降低无用的辐射，从而减少旁路电容、扼流圈、磁珠以及屏蔽罩等其他抑制干扰组件的使用，有助于实现产品的小型化。

缩短开发时间

一般地，EMI 解决方案需要进行电磁辐射仿真和系统评测，并需要不断在必要的地方插入及追加抑制EMI 的零部件，并反复进行评测，直至符合要求。但由于SSCG 能够有效抑制无用的EMI 辐射，在产品设计阶段就采用SSCG 方案，可节省评测时间和EMI 对策研究的费用，从而大幅减少EMI 屏蔽罩安装费用等。

富士通的S S C G采用自主研发的通过数字控制（电流D/A转换器）实现的“频率调制技术”和“复合调制技术”，能使对时钟频率的控制达到最理想的状态，从而取得良好的EMI抑制效果。

自主研发的数字控制技术

图4所示为以往技术的实例，图5所示为采用富士通SSCG 的SSCG 功能框图和调制波形以及频谱波形的实例。

由于以往的技术采用模拟控制进行调制，调制波形会产生变形和失真，因而无法达到应有的抑制效果。富士通内置采用电流D/A 转换器的数字控制电路，

可获得正确的调制波形，以及尖峰较少的频谱。

图3 SSCG 输出的基波与高次谐波的频谱

富士通的SSCG 技术

■ 高次谐波

输出时钟周期：T

输出时钟周期：T 图4 以往技术的SSCG 功能框图、调制波形和频谱波形实例

图

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图6所示为24kHz 固定频率下调制波形的实例，由于SSCG 的频率调制是连续进行的，因此在调制周期的间隔内就会产生尖峰。

富士通通过调制周期复合处理（复合调制）技术，进一步达到高水准的EMI 抑制效果。

图

f

-32.7dBm

24kHz 固定周期f

-29.6dBm

图

产品阵容

图8所示为SSCG的产品阵容。

富士通拥有各种频率和功能齐备的SSCG产品阵容，除了提供单输出的产品（倍频型）外，还提供可省却晶振的多输出型（MB88182），以及可任意设定频率和调制度的存储器内置型（MB88R157A）等。

图8　SSCG产品阵容

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