基于相位调制的EMI减少装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于相位调制的EMI减少装置及方法，所述装置包括：相位偏移发生器，用于将可变的相位偏移量施加到输入信号的每一个调制循环；相位调制只读存储器，用于保存用于确定在特定时刻施加的相位偏移量的系数；以及相位控制器，用于输出具有由所述系数确定的相位偏移量的调制信号。本发明专利技术通过使用优化的延迟或相位偏移曲线来对时钟信号进行相位调制以使时钟信号的能量频谱扩展，从而减少EMI发射，其中利用最小的频率偏移来产生最大平坦的频谱响应。由于本发明专利技术不使用反馈回路并且具有最少的组件，从而增大了系统的总体可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于相位调制的EMI减少装置及方法
本专利技术涉及电磁兼容
，具体涉及基于相位调制的EMI(electromagneticinterference，电磁干扰)减少装置及方法。
技术介绍
诸如电压或电流的任何电开关信号是许多数字电子装置的电磁干扰(EMI)的主要来源。由这些电子装置生成的EMI必须被抑制以避免与其他电子装置发生干扰并且满足FCC规定。减少EMI的传统方法包括使用“被动”元件，诸如金属屏蔽、扼流圈、铁氧体磁珠、电阻器和电容器等。新近的趋势已经利用“主动”方式，其中集中在窄带的峰值能量被分布在更宽的频带上。这一技术通常称为扩展频谱调制。扩展频谱的方法主要基于利用锁相环实施的频率调制。其他实施方式包括使用插入在信号路径中的开关延迟元件。这些方法的限制在于无法在引起问题的信号中物理地实现极端小的频率偏移以及提供实质性的EMI减少益处。图1示出一种基于锁相环(PLL)的主动EMI(扩展频谱)减少装置的方框图。如图1所示，基于PLL的架构使用包括计数器、电压或电流控制振荡器、相位比较器和滤波器的多个元件构成反馈回路网络来实施。在回路的任一元件出现故障时将造成灾难性故障。并且，来自PLL的抖动会造成较大的频率偏移。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术不使用反馈回路而是通过使用优化的延迟或相位偏移曲线来对时钟信号进行相位调制以使时钟信号的能量频谱扩展，从而减少EMI发射，其中利用最小的频率偏移来产生最大平坦的频谱响应。由于本专利技术不使用反馈回路并且具有最少的组件，从而增大了系统的总体可靠性。根据本专利技术的一方面，提供了一种基于相位调制的EMI减少装置，包括：相位偏移发生器，用于将可变的相位偏移量施加到输入信号的每一个调制循环；相位调制只读存储器，用于保存在特定时刻施加相位偏移量时所确定的系数；以及相位控制器，用于输出具有由所述系数确定的相位偏移量的调制信号。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述调制信号具有最低低至+/-0.05％以下的相位偏移并且具有大于1的调制比。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述相位偏移发生器包括：由多个电流受限型缓冲器构成的延迟线，其中，通过改变馈送至各个电流受限型缓冲器的电流量来改变所述相位偏移量。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述相位偏移发生器包括：可变负载元件，其设置在所述输入信号的路径中，用于通过改变负载来改变所述输入信号的斜率；以及缓冲器，用于恢复斜率改变的信号的陡沿率并相对于在先沿产生延迟，以改变所述相位偏移量。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述可变负载元件包括：电容性元件、电阻性元件、电感性元件或它们的任意组合。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述相位偏移发生器包括：由多个单独的延迟元件构成并且具有单独访问的多个级的抽头延迟线，其中通过在任意级控制延迟元件来改变所述相位偏移量。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述相位调制只读存储器包括：查找表，所述查找表设置有控制字，用于确定在特定时刻施加的相位偏移量的系数。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述相位调制只读存储器包括：具有各个元件由只读存储器的地址选择的行和列的只读存储器架构。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述系数改变的速率通过计数器来改变，所述计数器将地址提供给所述相位调制只读存储器，所述调制信号的调制速率由下式得出：Fm＝Fin/(D×N)其中，Fm为调制速率，Fin为输入频率，D为输入除数，N为ROM计数器最大计数值，并且假定ROM计数器顺序地从1计数到N。所述的基于相位调制的EMI减少装置，所述调制比的计算方式为：调制比β＝Δf/Fm，其中，Δf为在输入频率Fin上形成的总频率偏差，Fm为调制频率；所述调制比最大值为2。根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于相位调制的EMI减少方法，包括：通过相位偏移发生器，将可变的相位偏移量施加到输入信号的每一个调制循环；通过相位调制只读存储器，保存用于在特定时刻施加相位偏移量所确定的系数；以及通过相位控制器，输出具有由所述系数确定的相位偏移量的调制信号。根据实施例，所述调制信号具有最低低至+/-0.05％以下的相位偏移并且具有大于1的调制比。所述的基于相位调制的EMI减少方法，其中，所述相位偏移发生器包括：由多个电流受限型缓冲器构成的延迟线，其中，通过改变馈送至各个电流受限型缓冲器的电流量来改变所述相位偏移量。所述的基于相位调制的EMI减少方法，其中，所述相位偏移发生器包括：可变负载元件，其设置在所述输入信号的路径中，用于通过改变负载来改变所述输入信号的斜率；以及缓冲器，用于恢复斜率改变的信号的陡沿率并相对于在先沿产生延迟，以改变所述相位偏移量。所述的基于相位调制的EMI减少方法，其中，所述可变负载元件包括：电容性元件、电阻性元件、电感性元件或它们的任意组合。所述的基于相位调制的EMI减少方法，其中，所述相位偏移发生器包括：由多个单独的延迟元件构成并且具有单独访问的多个级的抽头延迟线，其中通过在任意级控制延迟元件来改变所述相位偏移量。所述的基于相位调制的EMI减少方法，其中，所述相位调制只读存储器包括：查找表，所述查找表设置有控制字，用于确定在特定时刻施加的相位偏移量的系数。所述的基于相位调制的EMI减少方法，其中，所述相位调制只读存储器包括：具有各个元件由只读存储器的地址选择的行和列的只读存储器架构。所述的基于相位调制的EMI减少方法，其中，所述系数改变的速率通过计数器来改变，所述计数器将地址提供给所述相位调制只读存储器，所述调制信号的调制速率由下式得出：Fm＝Fin/(D×N)其中，Fm为调制速率，Fin为输入频率，D为输入除数，N为ROM计数器最大计数值，并且假定ROM计数器顺序地从1计数到N。所述的基于相位调制的EMI减少方法，其中，所述调制比的计算方式为：调制比β＝Δf/Fm，其中Δf为在输入频率Fin上形成的总频率偏差，Fm为调制频率；所述调制比最大值为2。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。图1是现有技术的基于锁相环(PLL)的主动EMI(利用扩展频谱方式)减少装置的方框图。图2是根据本专利技术实施例的基于相位调制的EMI减少装置的方框图。图3是示出输入信号经过本专利技术实施例的基于相位调制的EMI减少装置调制后的输出信号的示意图。图4是根据本专利技术实施例的基于相位调制的EMI减少装置的相位偏移发生器的一实施例的方框图。图5是根据本专利技术实施例的基于相位调制的EMI减少装置的相位偏移发生器的另一实施例的方框图。图6是根据本专利技术实施例的基于相位调制的EMI减少装置的相位调制只读存储器的方框图。图7是未调制的时钟信号的频谱图。图8是根据本专利技术实施例的基于相位调制的EMI减少装置调制的时钟信号的频谱图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本专利技术作进一步地详细说明。以下结合说明书附图对本专利技术的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。并且在不相冲突的情况下，本专利技术的实施例中的特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。图2示出根据本专利技术实施例的基于相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，包括：相位偏移发生器，用于将可变的相位偏移量施加到输入信号的每一个调制循环；相位调制只读存储器，用于保存在特定时刻施加相位偏移量时所确定的系数；以及相位控制器，用于输出具有由所述系数确定的相位偏移量的调制信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，包括：相位偏移发生器，用于将可变的相位偏移量施加到输入信号的每一个调制循环；相位调制只读存储器，用于保存在特定时刻施加相位偏移量时所确定的系数；以及相位控制器，用于输出具有由所述系数确定的相位偏移量的调制信号。2.根据权利要求1所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述调制信号具有最低低至+/-0.05％以下的相位偏移并且具有大于1的调制比。3.根据权利要求1所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述相位偏移发生器包括：由多个电流受限型缓冲器构成的延迟线，其中，通过改变馈送至各个电流受限型缓冲器的电流量来改变所述相位偏移量。4.根据权利要求1所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述相位偏移发生器包括：可变负载元件，其设置在所述输入信号的路径中，用于通过改变负载来改变所述输入信号的斜率；以及缓冲器，用于恢复斜率改变的信号的陡沿率并相对于在先沿产生延迟，以改变所述相位偏移量。5.根据权利要求4所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述可变负载元件包括：电容性元件、电阻性元件、电感性元件或它们的任意组合。6.根据权利要求1所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述相位偏移发生器包括：由多个单独的延迟元件构成并且具有单独访问的多个级的抽头延迟线，其中通过在任意级控制延迟元件来改变所述相位偏移量。7.根据权利要求1所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述相位调制只读存储器包括：查找表，所述查找表设置有控制字，用于确定在特定时刻施加的相位偏移量的系数。8.根据权利要求1所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述相位调制只读存储器包括：具有各个元件由只读存储器的地址选择的行和列的只读存储器架构。9.根据权利要求7或8所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述系数改变的速率通过计数器来改变，所述计数器将地址提供给所述相位调制只读存储器，所述调制信号的调制速率由下式得出：Fm＝Fin/(D×N)其中，Fm为调制速率，Fin为输入频率，D为输入除数，N为ROM计数器最大计数值，并且假定ROM计数器顺序地从1计数到N。10.根据权利要求2所述的基于相位调制的EMI减少装置，其特征在于，所述调制比的计算方式为：调制比β＝Δf/Fm，其中Δf为在输入频率Fin上形成的总频率偏差，Fm为调制频率；所述调制比最大值为2。11.一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳伦达尔·韦努戈帕尔，
申请(专利权)人：龙营半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81