Spread spectrum
Spread-spectrum clock generation (Sscg) wordt gebruikt in sommige synchrone digitale systemen, met name die met microprocessors, om de spectrale dichtheid van de elektromagnetische interferentie (EMI) die deze systemen genereren te verminderen. Een synchroon digitaal systeem is een systeem dat wordt aangedreven door een kloksignaal en, vanwege zijn periodieke karakter, heeft een onvermijdelijk smal frequentiespectrum. In feite zou een perfect kloksignaal al zijn energie geconcentreerd hebben op een enkele frequentie (de gewenste klokfrequentie) en zijn harmonischen. Praktische synchrone digitale systemen stralen elektromagnetische energie uit op een aantal smalle banden verspreid over de klokfrequentie en de harmonischen ervan, wat resulteert in een frequentiespectrum dat, bij bepaalde frequenties, de wettelijke limieten voor elektromagnetische interferentie kan overschrijden (bijvoorbeeld die van de FCC in de Verenigde Staten, JEITA in Japan en het IEC in Europa).
Spread-spectrum klok vermijdt dit probleem door gebruik te maken van een van de eerder beschreven methoden om de piek uitgestraalde energie en dus de elektromagnetische emissies ervan te verminderen en zo te voldoen aan de voorschriften inzake elektromagnetische compatibiliteit (EMC).
het is een populaire techniek geworden om wettelijke goedkeuring te krijgen omdat het alleen eenvoudige aanpassing van apparatuur vereist. Het is nog populairder in draagbare elektronica-apparaten vanwege hogere kloksnelheden en toenemende integratie van hoge-resolutie LCD-schermen in steeds kleinere apparaten. Aangezien deze apparaten zijn ontworpen om lichtgewicht en goedkoop te zijn, zijn traditionele passieve, elektronische maatregelen om EMI te verminderen, zoals condensatoren of metalen afscherming, niet levensvatbaar. In deze gevallen zijn actieve EMI-reductietechnieken nodig, zoals spread-spectrum-klokken.
echter, spread-spectrum klokken, net als andere vormen van dynamische frequentie verandering, kan ook leiden tot uitdagingen voor ontwerpers. Belangrijkste hiervan is Klok / gegevens verkeerde uitlijning,of klok scheef. Bijgevolg wordt een mogelijkheid om spread-spectrum klokken in computersystemen uit te schakelen als nuttig beschouwd.
merk op dat deze methode de totale uitgestraalde energie niet vermindert en daarom is het niet noodzakelijk minder waarschijnlijk dat systemen interferentie veroorzaken. Het verspreiden van energie over een grotere bandbreedte vermindert effectief elektrische en magnetische metingen binnen smalle bandbreedtes. Typische meetontvangers die door EMC-testlaboratoria worden gebruikt, verdelen het elektromagnetische spectrum in frequentiebanden van ongeveer 120 kHz breed. Als het te testen systeem al zijn energie in een smalle bandbreedte zou uitstralen, zou het een grote piek registreren. Het verdelen van dezelfde energie in een grotere bandbreedte voorkomt dat systemen genoeg energie in een smalband stoppen om de wettelijke limieten te overschrijden. Over het nut van deze methode als middel om echte interferentieproblemen te verminderen wordt vaak gediscussieerd, omdat men van mening is dat de verspreiding van het spectrum eerder verhult dan hogere uitgestraalde energieproblemen oplost door eenvoudig gebruik te maken van mazen in de EMC-wetgeving of certificeringsprocedures. Deze situatie leidt ertoe dat elektronische apparatuur die gevoelig is voor smalle bandbreedte(s) veel minder interferentie ervaart, terwijl die met breedbandgevoeligheid, of zelfs op andere hogere frequenties werken (zoals een radio-ontvanger die op een ander station is afgestemd), meer interferentie zullen ervaren.
FCC-certificeringstests worden vaak aangevuld met de spread-spectrum-functie ingeschakeld om de gemeten emissies te verminderen tot binnen aanvaardbare wettelijke grenzen. De spread-spectrum-functionaliteit kan echter in sommige gevallen door de gebruiker worden uitgeschakeld. Als voorbeeld, op het gebied van personal computers, sommige BIOS schrijvers omvatten de mogelijkheid om spread-spectrum klok generatie uit te schakelen als een gebruiker instelling, waardoor het doel van de EMI regelgeving te verslaan. Dit kan worden beschouwd als een maas in de wet, maar wordt over het algemeen over het hoofd gezien zolang spread-spectrum Standaard is ingeschakeld.