Redukcja interferencji elektromagnetycznych
| TechnikaProblem interferencji elektromagnetycznych staje się coraz bardziej istotny wraz ze wzrostem częstotliwości zegarowych w niemal wszystkich urządzeniach elektronicznych. To cena, jaką płacimy za coraz większą moc obliczeniową, funkcjonalność i wygodą obsługi. Jeśli dodatkowo wziąć pod uwagę liczbę otaczających nas urządzeń, staje się jasne, że zagadnienie interferencji to stało się obiektem badać międzynarodowych organizacji standaryzujących, takich jak FCC czy EEC.
Na rynku dostępnych jest wiele układów scalonych do rozpraszania widma. Generatory zegarowe dokonują syntezy wymaganej częstotliwości wyjściowej z wejściowej częstotliwości referencyjnej, np. rezonatora kwarcowego. Niektóre z nich potrafią generować kombinacje sygnałów zegarowych na wielu częstotliwościach, z rozproszeniem lub bez. Scalone układy generujące sygnały z rozproszeniem widma są również dostępne. Tak samo jak układy pośredniczące, które z wejściowego sygnału zegarowego generują na wyjściu sygnał rozproszony.
Rys.6. Wykorzystanie generatora SSC do redukcji interferencji elektromagnetycznych przy konwersji napięć zasilających
Jedno z zastosowań specjalizowanego generatora z rozpraszaniem widma pokazano na rysunku 5. W tym przykładzie zastąpiono standardowy oscylator kwarcowy układem z rozpraszaniem widma. Parametry rozpraszania programuje się poprzez interfejs szeregowy I2C. Pokazany układ umożliwia wybór pomiędzy 2- i 4-procentową dewiacją częstotliwości. Osiągana redukcja szpilek interferencji elektromagnetycznych dochodzi do 20 dBV. Przyczyną powstawania interferencji elektromagnetycznych nie są jedynie sygnały zegarowe służące do transmisji danych. Równie istotne są sygnały pomocnicze, np. taktujące przetwornice DC-DC.
Przykład zastosowania wielofazowego układu zegarowego z rozpraszaniem widma pokazano na rysunku 6. Generator ten wytwarza 4 wielofazowe, rozproszone, prostokątne przebiegi zegarowe. Zakres częstotliwości wyjściowych rozciąga się od 31,25 kHz do 2 MHz. Współczynnik rozpraszania może być ustawiany na poziomie 0, 2, 4 i 8%. Układ pozwala na programowanie częstotliwości wyjściowej, liczby faz sygnału zegarowego i współczynnika rozproszenia za pomocą interfejsu I2C.
Dostępne układy do rozpraszania widma oferują opcję włączania lub wyłączania rozpraszania, a niektóre dodatkowo umożliwiają kontrolę parametrów rozpraszania. Programowalne generatory z rozpraszaniem widma są układami uniwersalnymi, pozwalającymi wybrać użytkownikowi dokładną częstotliwość i stopień rozproszenia, a także amplitudę napięcia wyjściowego.
