SG-9101擴(kuò)頻晶振降低EMI電磁干擾可編程晶振

擴(kuò)展頻譜技術(shù)是抗干擾通信中的主要應(yīng)用技術(shù)。擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘晶振是一種可以通過(guò)調(diào)整時(shí)鐘頻率降低EMI電磁干擾的可編程有源晶振，愛(ài)普生在其技術(shù)資料中對(duì)其英文簡(jiǎn)稱(chēng)為SS-OSC（Spread-Spectrum oscillator）。

在愛(ài)普生的眾多石英晶振產(chǎn)品線(xiàn)中，用SG-9101系列命名擴(kuò)頻晶振（SS-OSC）或稱(chēng)為展頻晶振，也有人叫做可調(diào)晶振。該系列SG-9101CG/SG-9101CE/SG-9101CB/SG-9101CA,外部尺寸有2520、5032、7050、3225等常規(guī)貼片尺寸，頻率可編程范圍0.67MHz~170MHz（每步1ppm），擴(kuò)展頻率范圍±0.25%~±4%。各型號(hào)全部符合RoHS和REACH環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1、利用擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘調(diào)制器減少EMI

從本質(zhì)上說(shuō)，擴(kuò)展頻譜是一種以調(diào)制百分比來(lái)衡量的調(diào)制方法。例如，0.5%的調(diào)制就表示一個(gè)100MHz的時(shí)鐘信號(hào)在99.5MHz到100.5MHz之間進(jìn)行調(diào)制。由于100MHz的基頻保持在中心頻率上，因此稱(chēng)為中心0.5%(б)調(diào)制。

擴(kuò)展頻譜方法還必須保證最小時(shí)鐘周期不會(huì)出現(xiàn)沖突。為避免超出系統(tǒng)的最高頻率，時(shí)鐘信號(hào)通常在99.5MHz和100MHz范圍之間掃描變化，該方法稱(chēng)為向下擴(kuò)展頻譜。在這種情況下，時(shí)鐘頻率的偏離用負(fù)的百分比來(lái)衡量，此處為－0.5%(б)擴(kuò)展。

擴(kuò)展頻譜主要用于系統(tǒng)時(shí)鐘。對(duì)于當(dāng)前400MHz的PC，由于高頻時(shí)鐘需要采用特定的電磁輻射消減措施。SG-9101的展頻時(shí)鐘晶振提供幾種類(lèi)型的調(diào)制方式，可以實(shí)現(xiàn)б值為±0.5%、±0.75%、±1%、±1.5%、±2%和0.25%的調(diào)制，實(shí)踐證明引入擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘晶體振蕩器調(diào)制引入的時(shí)鐘信號(hào)抖動(dòng)很小。

2、采用愛(ài)普生SG-9101系列擴(kuò)頻可調(diào)晶振時(shí)鐘的優(yōu)勢(shì)？

相對(duì)于其他的EMI抑制技術(shù)而言，擴(kuò)頻晶振的系統(tǒng)化特點(diǎn)是其最主要的優(yōu)點(diǎn)。由擴(kuò)頻可調(diào)晶振產(chǎn)生的所有時(shí)鐘和定時(shí)信號(hào)也被以同樣的比率加以調(diào)制。這給整個(gè)系統(tǒng)都帶來(lái)顯著的EMI改善效果。在EMC測(cè)試中，只改變一個(gè)電容或可編程的數(shù)字輸入就能夠調(diào)節(jié)頻率調(diào)制度（擴(kuò)頻百分比）。展頻晶振的這種可編程特性簡(jiǎn)化了該技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和EMC測(cè)試中的使用，還可以減少用于EMI抑制的印刷電路板面積，節(jié)省產(chǎn)品成本和面市時(shí)間。 建立保持時(shí)間只是以定時(shí)信號(hào)的上升沿為參照的。由于使用擴(kuò)頻技術(shù)時(shí)上升與下降時(shí)間并不改變，故仍可保證嚴(yán)格的建立保持時(shí)間界限。采用中心擴(kuò)頻時(shí)鐘時(shí)最高峰值頻率將略有提高，不過(guò)可以采用向下擴(kuò)頻時(shí)鐘調(diào)制來(lái)避免這種變化。 使用擴(kuò)頻晶振的另一個(gè)好處是可以在同一產(chǎn)品中進(jìn)一步集成可編程的EMI抑制和定時(shí)功能，使產(chǎn)品的性能更高，成本更低。還有一點(diǎn)好處是能使無(wú)線(xiàn)與便攜式應(yīng)用產(chǎn)品投放市場(chǎng)的速度更快。

通過(guò)動(dòng)態(tài)改變時(shí)鐘頻率，有效降低d電磁輻射功率，減少EMI電磁干擾的影響。見(jiàn)愛(ài)普生擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘晶體晶振與普通有源晶振波形輸出對(duì)比圖：

擴(kuò)頻晶振內(nèi)部框圖：