扩频时钟(Spread Spectrum clock,SSC)

背景:

 在电子电路的世界中,只要有电子信号的存在,就必然会造成电磁干扰(Electromagnetic Interference , EMI),过大的EMI不仅仅会造成对其他邻近的电子装置产生影响,更甚者有可能会影响人体的健康,因此,在一些国际电信协会如美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission, FCC)等都有明确定义出电子产品在EMI上的相关法规。

电磁干扰产生原因

由于信号的能量过于集中在其载波频率位置,导致信号的能量在某一频点位置处的产生过大的辐射发射。

传统解决方案及问题:

  在电路上降低EMI通常都是利用屏蔽技术(Shielding),即在电路外多加一层接地金属,通过金属吸收导地的方式来降低EMI效应。这种技术虽然相当有效,但在实际运用上,却往往会增加电路板面积、重量以及成本,在现今电子产品追求轻薄短小的主流中,并不是一个合适的选择方案。此外,也有通过使用RLC元件滤波器来降低Rise/Fall time的方式来降低EMI。此种方式虽然也可有效降低EMI,但同时也会影响到信号完整性,造成信号眼图闭合,造成接收端难以辨别信号,导致0与1误判,进而造成位元错误率的攀升。 

现在解决方案:

为了有效地降低EMI辐射,芯片厂家在设计芯片时也给容易产生EMI的信号增加了SSC扩频时钟的功能,频率变化的时钟,其频谱能量被分散在一定频谱范围上 当前PCIE、SATA、SAS USB3.0等高速芯片都支持SSC的功能,采用SSC的功能可以有效的降低信号所产生的EMI。

 

 

 

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