改善EMC措施之数字控制抖频

抖频影响EMC原理

抖频从频域角度看，改变了开关噪声的频率特性，将开关频率倍频点的频率特性变成了一个频段的特性，减小了单频点赋值。

以下介绍EMC测试设备测量原理：

频谱分析仪是当前频谱分析的主要工具，尤其是扫频外差式频谱分析仪是当今频谱仪的主流，应用扫频测量技术，通过扫频信号源得到外差信号进行频域动态分析。

接收机是进行ＥＭＣ测试的主要工具，以点频法为基础，应用本振调谐的原理测试相应频点的电平值。接收机的扫描模式应当是以步进点频调谐的方式得到的。

根据工作原理，频谱分析仪和接收机可分为模拟式和数字式两大类。外差式分析是当前使用最为广泛的接收和分析方法。但是频谱仪与接收机在以下几方面差别较大：前端预选器；本振信号扫描；中频滤波器；杂散信号和精度。

接收机与频谱仪在输入端对信号进行的处理是不同的。

频谱仪的信号输入端通常有一组较为简单的低通滤波器，而接收机要采用对宽带信号有较强的抗扰能力的预选器。通常包括一组固定带通滤波器和一组跟踪滤波器，完成对信号的预选。

由于ＲＦ信号的谐波、交调和其它杂散信号的影响，造成频谱仪和接收机测试误差。相对于频谱仪而言，接收机需要更高的精度，这要求在接收机的前端比普通频谱仪多出一个预选器，提高选择性。

接收机的选择性在ＧＢ／Ｔ６１１３（ＣＩＳＰＲ１６）中有明确规定。

现在的ＥＭＣ测量，人们不止要求能手动调谐搜索频率点，也需要快速直观观察ＥＵＴ的频率电平特性。这就是要求本振信号既能测试规定的频率点，也能够在一定频率范围扫描。

频谱仪是通过扫频信号源实现扫频测量的。通常通过斜波或锯齿波信号控制扫频信号源，在预设的频率跨度内扫描，获得期望的混频输出信号。

接收机的频率扫描是步进的，离散的，是离散的点频测试。接收机按照操作者预先设定的频率间隔，通过处理器的控制，在每一个频率点进行电平测量，显示的测试结果曲线实际是单个点频测试的的结果。

频谱仪和接收机的中频滤波器的带宽是不同的。

通常定义频谱仪分辨率带宽是幅频特性的３dＢ带宽，而接收机的中频带宽是幅频特性的６dＢ带宽。当频谱仪与接收机设定相同级别的带宽时，它们对信号的实际测试值是不同的。具体的表现如下图：

从频谱仪和接收机中频滤波器的幅频特性可以看出，当频谱仪３dＢ带宽Ｂ３与接收机６dＢ带宽Ｂ６值设为一样时，实际通过两种滤波器的信号幅频特性是不一样的。依据ＥＭＣ标准，无论是民用还是军用标准，带宽均应为６dＢ。

依据ＥＭＣ标准，要求测试接收机带有峰值、准峰值和平均值检波器，通用频谱分析仪一般带有峰值和平均值检波器，没有准峰值检波器，而ＥＭＣ标准中限值通常包括准峰值限值。

从接收机对信号的处理方式以及ＥＭＣ测试要求看，接收机要比频谱仪有更高的精度，更低的乱真响应。

PFC抖频的原理

实现：

由于PFC PWM的产生每一拍只需赋值一次占空比值，所以PFC抖频通过改变定时器周期PRD，在计数器计数到达0之前更改周期值PRD，装载PRD的条件为UnderFlow。

抖频需遵循的原则是一个开关周期内有效占空比不变，即计算得到的占空比，乘以计数器周期PRD，赋值给比较寄存器CMPR，这样就保证的有效占空比不变。

DCDC抖频原理

遵循原则：一个开关周期内，有效占空比不变。

上图为抖频PWM实现原理，PRD_1和PRD_2两个不同周期的开关周期内，死区时间DB不变，有效占空比Duty不变，通过计算得到1A、1B、2A、2B四个比较值CMPR，同样在underflow点前装载下一周期的周期值，实现移相全桥PWM抖频。