[发明专利]一种电磁兼容的展频装置和产生展频时钟信号的方法

说明书

本发明涉及电磁兼容技术领域，具体涉及一种电磁兼容的展频装置，展频单元，其与时钟源连接，其用于根据展频率将时钟信号进行相位调制，并输出展频时钟信号；展频率调节单元，其与展频单元连接，其用于设置展频单元的展频率。还涉及一种产生展频时钟信号的方法，包括步骤：S1、设置展频率；S2、根据展频率将接收到的时钟信号进行相位调制，并输出展频时钟信号。本发明通过设计一种用于抑制晶振电路EMI发射的展频装置和产生展频时钟信号的方法，降低晶振时钟基波及谐波的信号频谱幅值，从而抑制时钟源的EMI发射，保持信号的完整性；同时，展频装置可直接设置在晶振电路上，结构简单，成本低。

技术领域

本发明涉及电磁兼容技术领域，具体涉及一种电磁兼容的展频装置和产生展频时钟信号的方法。

背景技术

随着电子产品智能化、高速化的发展，电磁兼容已经成为考核电子产品质量的一项重要指标。根据国际电子委员会标准IEC对电磁兼容的定义，其主要包括EMI(电磁发射)和EMS(电磁抗扰)两部分。如图1所示，晶振电路始终作为电子产品的核心功能器件，用于产生时钟信号，其直接与MCU连接，同时也是EMI发射的主要源头，因此对晶振时钟的EMI抑制显得尤为重要。

现有对于晶振时钟EMI抑制的方案主要包括接地、屏蔽、滤波三种传统方式，但是上述方式会由于某些外部因素导致其抑制效果不理想，具体是：

1、接地，接地可能会把晶振的时钟信号干扰引入地平面造成负面效果；

2、采用金属屏蔽罩对晶振电路进行屏蔽，金属屏蔽罩虽然可以对晶振发射进行抑制，但由于电子产品有着小型化、集成化设计的趋势，且PCB走线错综复杂，晶振干扰易通过PCB走线之间的窜扰发射出去。

3、对晶振电路进行滤波处理，可以降低晶振时钟的输出幅值，减少EMI发射，但滤波电路的存在会改变晶振时钟信号的信号波形，如晶振时钟信号的上升和下降沿时间，破坏时钟信号的信号完整性，影响系统工作的稳定性。

上述的传统整改手段虽然在一定程度上可以降低EMI发射，但由于其不是在时钟源头进行EMI抑制，因此需要花费大量时间对晶振时钟发射的传播路径进行排查，在EMI整改过程中耗费大量时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电磁兼容的展频装置，提高晶振时钟EMI的抑制效果。

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种产生展频时钟信号的方法，提高晶振时钟EMI的抑制效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种电磁兼容的展频装置，该展频装置设置在时钟源和处理器之间，用于提高晶振时钟EMI的抑制效果，其包括展频单元、展频率调节单元和输出匹配单元：

展频单元，其与时钟源连接，其用于根据展频率将时钟信号进行相位调制，降低时钟信号基波和时钟信号谐波的信号频谱幅值，并输出展频时钟信号；

展频率调节单元，其与展频单元连接，其用于设置展频单元的展频率，提高电路兼容性；

输出匹配单元，其置于展频单元与处理器之间，其用于调节展频单元输出幅值，提高电路兼容性。

其中，较佳方案是：该展频单元包括但不限于一种展频IC，其包括相位产生器和相位调节器：

相位产生器，其输入端与时钟源连接，其输出端与相位调制器连接，其还与展频率调节单元连接，其根据展频率，将时钟信号进行初步调制，产生具有相位差的调制时钟信号；

相位调制器，其接收相位产生器输出的调制时钟信号，检测调制时钟信号的相位差值，同时确定调制周期，并使相位差值在调制周期中有序排列，产生展频时钟信号。