时钟扩频技术提供的一种性价比方案

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汽车液晶仪表时钟EMI解决方案

早在2014年,中国汽车全液晶仪表市场规模就已经达到35.06亿元,预计到2020年,这一规模将突破200亿元,达到234.43亿元。全数字汽车仪表是一种网络化、智能化的仪表,其功能更强大,显示内容更丰富,线束链接更加简单、更全面,更人性化地满足驾驶需求。最初全液晶仪表更多地是出现在一些豪华品牌上,后来随着技术逐步成熟,制造成本不断下降,全液晶仪表逐步普及到自主品牌的车型里。最近新能源汽车的兴起更加带动了全液晶仪表的应用。

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从液晶仪表盘PCB图不难看出与传统仪表相比,全液晶仪表多了与显示相关的部件,比如:显示屏、GPU 处理器、屏正负压、屏背光等。改用液晶屏幕后不仅增加了产品软硬件设计的难度,产品的EMC设计也成为产品设计的难点。

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由上图R/G/B液晶屏的架构可知,其主要包括时钟电路、数据电路、供电电路。在高速数字系统中,固定频率的时钟是主要的电磁干扰源之一。随着数据传输速率的提升,时钟频率越来越高,信号的边沿率(即上升时间和下降时间)也随之提高。较快的边沿率将使辐射信号的频域更加丰富。该时钟常常成为我们EMI测试中的主要超标点,具体如下:

1、屏时钟倍频导致对数天线测试辐射超标:

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2、屏时钟倍频导致传导电压法超标:

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3、屏时钟倍频导致传导电流法超标:

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针对以上屏时钟引起的传导辐射超标,时钟扩频技术提供了一种性价比非常好的方案。时钟扩频技术通过对尖峰时钟进行调制处理,使其从一个窄带时钟变为一个具有边带谐波的频谱,将尖峰能量分散到展频区域的多个频率段,从而达到降低尖峰能量,抑制EMI的效果,有点复杂,直接看下图!

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而且不会占用太多的PCB空间:

重要的是效果立竿见影,这个才是理想的结果,收工!

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