[發明專利]用于降低電磁干擾的方法及裝置

有效

• 申請號: 200710084984.6
• 申請日: 2007-02-26
• 公開（公告）號: CN101257305B
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 張健能
• 申請（專利權）人: 明基電通股份有限公司
• 主分類號: H03L7/197
• 分類號: H03L7/197
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 呂曉章;李曉舒

技術領域

本發明涉及一種信號處理方法及信號處理裝置，特別涉及一種用于降低電磁干擾的方法及裝置。

背景技術

在現代的電子系統中，隨著電路運作速度的增快，時鐘信號所造成的高頻電磁干擾(electromagnetic?interference，EMI)成為不可忽視的問題。另一方面，為了提升系統的工作頻率及增加有效的工作時間，電路設計者通常希望時鐘信號的上升時間愈短愈好。然而一信號的升緣(rising?edge)愈陡，該信號中就包含愈多會造成電磁干擾的高次諧波成分。

目前被用于降低電磁干擾的方法有幾種：將易受干擾的電路加以屏蔽、控制時鐘信號的波形、控制時鐘信號的升緣的斜率、錯開各組信號的輸出時間、以及展頻技術。上述幾種方案中以展頻技術最有效、最易于實現，也最不會受到工藝變異的影響。

展頻技術的概念是對時鐘信號的頻率做微量的調變，使經調變后的信號的能量平均分散到可控制的小范圍內，以降低各諧波在頻譜上相對應的能量峰值。由于每一個諧波的峰值都會受到衰減，展頻技術可有效地降低時鐘信號產生的電磁干擾。

現有的展頻技術又可進一步被分為中央展頻(center-spread)、向上展頻(up-spread)以及向下展頻(down-spread)。假設一時鐘信號具有一中心頻率F_C。若經過展頻量為1％的中央展頻，該時鐘信號的頻率會分布在F_C±0.005*F_C之間。易言之，該時鐘信號的中心頻率仍為F_C。若經過展頻量為1％的向上展頻，該時鐘信號的頻率則會分布在F_C與(F_C+0.01*F_C)之間。相對地，若經過展頻量為1％的向下展頻，該時鐘信號的頻率會分布在F_C與(F_C-0.01*F_C)之間。

集成電路芯片中通常會存在著多種不同頻率的時鐘信號。然而，現有技藝僅針對各個時鐘信號分別進行展頻，并未考慮展頻之后該等時鐘信號在頻譜上相近的能量是否會彼此迭加。

請參閱圖1(A)與圖1(B)，此二圖示出了一鄰近頻率的能量迭加的范例。在此范例中，一第一時鐘信號的中心頻率為F₁，一第二時鐘信號的中心頻率為F₂。如圖1(A)所示，在展頻之前，第二時鐘信號即鄰近于第一時鐘信號。如圖1(B)所示，經展頻之后，F₁與F₂兩個頻率所對應的能量峰值皆較展頻之前的峰值低。但是，由于F₁與F₂過于接近，這兩個信號經展頻后的能量會有一部分彼此重迭，反而造成重迭部分的能量大幅上升。

此外，現有技藝亦未考慮諧波的能量迭加的問題。舉例來說，假設一第一時鐘信號的中心頻率為12MHz，一第二時鐘信號的中心頻率為20MHz。這兩個頻率的最小公倍頻為60MHz。此最小公倍頻為該第一時鐘信號的第五諧波的頻率，亦為該第二時鐘信號的第三諧波的頻率。一般而言，愈高次諧波的能量愈小。然而，第五諧波與第三諧波皆為低次諧波。因此，雖然該第一時鐘信號并未與該第二時鐘信號相鄰，這兩個信號經展頻后的諧波的能量仍會彼此迭加，造成嚴重的電磁干擾。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種用于降低電磁干擾的方法及裝置。根據本發明的方法及裝置選擇性地調整展頻的方式，藉此避免鄰近頻率的能量迭加或諧波的能量迭加的問題。

根據本發明的一具體實施例為一種用于降低電磁干擾的信號處理方法。該方法首先接收一第一信號與一第二信號。該第一信號具有一第一頻率，該第二信號具有一第二頻率。接著，該方法比較該第一頻率與該第二頻率。如果該第一頻率高于該第二頻率，則該方法將該第一信號的該第一頻率向上展頻，以產生一第三信號，并且將該第二信號的該第二頻率向下展頻，以產生一第四信號。

根據本發明的另一具體實施例為一種用于降低電磁干擾的信號處理裝置，其中包含一接收模塊、一第一比較模塊，以及一展頻模塊。該接收模塊用于接收一第一信號與一第二信號。該第一信號具有一第一頻率，該第二信號具有一第二頻率。該第一比較模塊用于比較該第一頻率與該第二頻率。該展頻模塊由該第一比較模塊的一比較結果操控。如果該第一頻率高于該第二頻率，則該展頻模塊將該第一頻率向上展頻，并將該第二頻率向下展頻。

本發明的優點與精神可以藉由以下的發明詳述及附圖得到進一步的了解。

附圖說明

圖1(A)與圖1(B)示出了一鄰近頻率的能量迭加的范例。