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扩频是一种与开关稳压器相关的技术,可抑制来自感兴趣频带的不需要的噪声,并将其推入噪声不会干扰系统的区域,或者更容易处理的区域。
尽管该技术不能消除系统中的噪声——它仅用于避开关键频段——但使用扩频是目前的行业趋势,主要是由日益复杂的系统和更高水平的集成需求推动的,导致跨复杂多层设计的系统之间的更多交互。最明显的例子是汽车中电子控制单元 (ECU) 数量的增加以及线束的复杂性增加。线束需要以越来越高的水平承载信号、电力和通信。 现代电源工程师发现他的办公桌上出现了更新的规格,特定频段的噪声抑制变得越来越严格,并且目标越来越低以迎合系统复杂性的增加。许多人将扩频技术视为一种解决方案,因为它可以消除峰值噪声并使电源设计符合目标噪声规范。 扩频在其实现中绝不是一个简单的答案;我们还必须考虑几种调制技术。该技术包括伪随机、三角和锯齿等方法,以及基频的抖动百分比和抖动的偏差或重复率。所有这些旋钮对噪声都有某种额外的和可能不需要的影响。 图 1 显示了使用扩频技术抑制噪声和添加了汽车标准 CISPR 25,第 5 类作为比较的基础。图 1 显示的是抑制基波谐波频带(在本例中为 2.1 MHz)中的噪声。我们可以清楚地看到噪声被抑制,高于基频。抑制较高频率的噪声可简化电源设计,并提高满足噪声目标的能力。 但是,如果我们查看次谐波,我们会发现噪声已经增长,虽然它仍然符合 CISPR 25 标准的规范,但它可能会导致 AM 频段出现问题。必须使用数字信号处理器 (DSP) 来消除 AM 频段中的这种不需要的噪声——或者更糟糕的是,它仍然可以听到。这种 AM 干扰在信息娱乐等系统中非常没有吸引力,并且可能意味着更复杂的输入数字滤波器。因此,它并没有消除问题,而是将其推到设计的另一部分,从模拟设计工程师到数字设计工程师。
图 1:传导频带 CISPR 25,5 类,带和不带扩频
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