引言:数字电子系统使我们的生活丰富多彩，但数字时钟信号也扮演着“反面角色”，即噪声传导源(通过电缆)或产生emi。由于潜在的噪声问题，电子产品需要经过相关标准的测试，以确保符合emi标准。能够在非静音情况下消除谐波噪声的扩频振荡器技术逐渐成为汽车电子仪表、驾驶员与乘客辅助电子产品开发的关注焦点。

    图1：ds1086可编程时钟发生器原理框图。

    图2. 晶体振荡器频谱与ds1086频谱对照。

    图3. max1703升压转换器频谱显示：基波位于300khz(自激振荡开关频率)，在高达10mhz的整个频段内有明显的谐波。

    图4. 将max1703升压转换器同步到一个扩展频谱，可以消除尖峰频谱，是整体噪声基底升高。

    扩频技术能够很好地满足fcc规范和emi兼容性的要求，emi兼容性的好坏在很大程度上依赖于测量技术的通带指标。扩频振荡器从根本上解决了峰值能量高度集中的问题，这些能量分布在噪声基底内，降低了系统对滤波和屏蔽的需求，同时也带来了其他一些好处。

    高品质的多媒体、音频、视频及无线系统在当今的汽车电子产品中所占的份额越来越大，设计人员不得不考虑分布在这些子系统敏感频段的射频(rf)能量。对于高品质的无线装置，是否能够消除rf峰值能量直接决定了方案的有效性。

    多年以来，无线通信产品利用“频率调节”技术避免电源开关噪声的影响，这种无线装置能够与供电电源进行通信，使电源按照指令改变其开关频率，将能量峰值搬移到调谐器输入频段以外。在现代汽车电子产品中，随着干扰源数量的增多，很难保证系统之间的协同工作，这种情况由于设备天线的多样化以及对新添子系统放置位置的限制变得更为复杂。

    扩频振荡器在数字音频、免提接口等系统中具有独特的优势，这些系统一般采用编***改善音频质量，编***与蜂窝电话或其它信息处理终端之间通过数字接口连接，如果利用“抖动”(扩频)振荡器作为编***的时钟源，能够在非静音情况下消除谐波噪声。这种技术在采用了开关电容编***的多媒体系统中很常见。除了抑制谐波噪声外，ss振荡器能够将能量峰值降至噪声基底以内，在无线跳频网络中可减小落入信道内的干扰。

    下一代汽车电子产品中，几乎所有的子系统都倾向于利用ss时钟技术改善系统性能，降低emi。针对这种应用，maxim/dallas推出了全硅振荡器，这种振荡器能够可靠启振，而且具有抗震性。其成本与陶瓷谐振器相比极具竞争力，振荡频率从几千赫兹到几十兆赫兹。

    汽车电子产品的设计考虑

    有效控制emi是电子工程师在产品设计中所面临的关键问题。数字系统时钟是产生emi的重要“源头”，主要原因是：时钟一般在系统中具有最高频率，而且常常是周期性方波，时钟引线长度通常也是系统布线中最长的。时钟信号的频谱包括基波和谐波，谐波成份的幅度随着频率的升高而降低。系统中的其它信号(位于数据或地址总线上的信号)按照与时钟同步的频率刷新，但数据刷新动作发生在不确定的时间间隔，彼此之间不相关。由此产生的噪声频谱占有较宽的频带，噪声幅度也远远低于时钟产生的噪声幅度。虽然这些信号产生的总噪声能量远远高于时钟噪声能量，但它对emi测试的影响非常小。emi测试关注的是最高频谱功率密度的幅度，而不是总辐射能量。

    实际应用中可以通过滤波、屏蔽以及良好的pc板布局改善emi指标。但是，增加滤波器和屏蔽会提高系统的成本，精确的线路板