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技术专题
PCB设计電(diàn)压调节模块扩频频率调制可(kě)降低EMI
通信设备中的電(diàn)场和磁场会干扰通信信号，从而引起電(diàn)磁干扰（EMI），并通过注入噪声来降低系统性能(néng)。在便携式電(diàn)子设备中，调压模块（VRM）会同时产生传导和辐射EMI。VRM通常是开关模式電(diàn)源，利用(yòng)调制技术来输出所需的DC電(diàn)压。在VRM中，可(kě)以采用(yòng)扩频调频作為(wèi)降低EMI的技术。通过使用(yòng)此技术，噪声可(kě)以在更宽的带宽上传播，并且可(kě)以消除特定频率下出现的峰值和平均噪声。
带时钟信号的VRM提供给开关设备
VRM扩频频率调制
在通信系统板中用(yòng)作VRM的开关模式DC-DC稳压器利用(yòng)扩频频率调制技术来降低EMI和噪声。通常，DC-DC转换器采用(yòng)固定或恒定开关频率操作。这种调制方法的快速切换会产生基频和谐波频率的噪声，以及传导和辐射的EMI。
不良的pcb设计布局以及電(diàn)容器和電(diàn)感器的不良放置会增加EMI和噪声的影响，并且通常是导致VRM问题的主要原因。在某些包含多(duō)个DC-DC稳压器的電(diàn)子设备中，EMI和噪声集中在一个特定的频率上，并开始危害正常的電(diàn)路操作和邻近系统。扩频调制技术通过集中于任何特定频率来分(fēn)散噪声。试图降低EMI的能(néng)量，振幅和强度。它还可(kě)以补偿DC-DC转换器中的输入電(diàn)流和输出電(diàn)压纹波。
在扩频调制中，开关转换器的时钟频率是不固定的。调制时钟的频率不断变化，因此每次都会产生不同频率的噪声和谐波。时钟在扩频调制中继续运行。通过使用(yòng)非固定频率时钟，可(kě)以相对降低EMI峰值能(néng)量，并将EMI能(néng)量分(fēn)配到其他(tā)频率。
扩频频率调制技术
即使周期性调频在扩展噪声频谱方面很(hěn)有(yǒu)效，我们的讨论仍将集中在伪随机调制上。在这种技术中，时钟以伪随机方式从一个频率转换到另一频率。这提供了基频的充分(fēn)衰减和更宽的频谱扩展。
伪随机调制中流行的方法是随机脉冲位置调制（RPPM），随机脉冲宽度调制（RPWM），以及具有(yǒu)固定占空比（RCFMFD）或具有(yǒu)可(kě)变占空比（RCFMVD）的随机载波频率调制。在RPPM中，时钟脉冲的位置在每个开关周期内都是随机的。它与恒定PWM开关相当，时钟周期的起始位置是随机的，而不是在开关周期开始时开始。在RPWM中，平均脉冲宽度保持在所需的占空比，但是脉冲宽度连续变化。RCFMFD的特性是具有(yǒu)随机开关周期的固定占空比。用(yòng)恒定的脉冲宽度替换RCFMFD中的恒定占空比后，它将转换為(wèi)RCFMVD。在RCFMVD中，占空比是随机的，但是平均占空比满足期望值。
如果您正在处理(lǐ)可(kě)处理(lǐ)電(diàn)信频率范围的稳压電(diàn)源電(diàn)路，那么就需要通过扩频技术对其进行调制。VRM扩频频率调制通过将其频率扩展到更宽的带宽来降低EMI，噪声和纹波效应。与恒定开关频率调制技术相比，它还提高了效率，总损耗大大降低。