使用數位調變方法之展頻時脈產生器

A Spread Spectrum Clock Generator Based On Digital Modulation

黎煥均(Huan-Chun Li)

指導教授 ： 曹恆偉

共同指導教授 ： 黃崇禧(Chorng-Sii Hwang)

國立臺灣大學/電機資訊學院/電子工程學研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2007.02318

摘要

摘要
電子電路中的電磁干擾效應(Electro-Magnetic Interference, EMI)，往往會影響系統操作的正確性。一般而言，電磁干擾是由於彼此伴隨而成且傳播方向相互垂直的電場(E-fields)及磁場(H-fields)所造成。存在於電路中的電流以及電壓為電場及磁場等場效應的主要因素。當系統工作頻率提升的同時，電磁干擾的問題將會越來越嚴重。為了確保電子裝置的電磁相容性，許多國家已各自訂立諸多規格與限制。
現今已有許多關於消除電磁干擾效應的方法被提出，且均有其本質上的優點與缺點。在這些方法中，展頻(Spread spectrum)是最簡單與最有效率的方法。展頻技術的觀念主要是將時脈信號之頻率做微量的調變，使得輸出信號的能量分散至一可控制的小頻率範圍內，藉此以降低各個諧波的能量峰值。如此一來，便可降低整個系統所產生的電磁干擾效應。
在本論文中，第二章簡單地介紹了展頻時脈產生器之基本觀念。第三章中，一個具有頻帶選擇機制之壓控振盪器將會被提出。在寬輸出頻率範圍的應用中，藉此以降低振盪器控制端之雜訊靈敏度。爾後更可將此頻帶選擇之觀念應用在展頻時脈產生器上。第四章中，一個具有數位調變方法之展頻時脈產生器將會被提出。在調變路徑中的數位調變碼可以對鎖相迴路中具有雙控制端之壓控振盪器來做調變。
本論文包含以上兩個晶片的設計、模擬，最後以TSMC 0.18μm 1P6M CMOS製程製作。最後的量測結果證明我們所提出來的方法為可行。

關鍵字

壓控振盪器 ； 展頻時脈產生器 ； 調變路徑 ； 數位調變碼

並列摘要

無資料

並列關鍵字

voltage controlled oscillator ； spread spectrum clock generator ； modulating path ； digital modulation code

參考文獻

[2]F. Lin and D. Y. Chen, “Reduction of Power Supply EMI Emission by Switching Frequency Modulation,” in The VPEC Tenth Annual Power Electronics Seminar, Virginia Power Electronics Center, Blacksburg, Virginia, September 20-22, 1992.

[5]“Spread Spectrum Timing for Hard Disk Drive Applications,” http://www.cypress.com, November 2000.

[9]S. Haykin, Communication Systems, John Wiley &Sons, INC., 1994.

[13]K. B. Hardin, J. T. Fessler, A. L. Cable, and M. L. Pulley, “Design considerations of phase-locked loop systems for spread spectrum clock generation compatibility,” in IEEE 1997 International Symposium on Electromagnetic Compatibility, pp.302-307.

[14]B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGRAW-HiLL, INC.,2001.