编辑：小黑 版面：梁静
所谓的展频，也叫SSC（spread spectrum cloking），也叫扩频时钟。由于信号的辐射主要原因之一就是因为信号的能量过于集中在其载波频率的位置，导致信号的能量在某一个频点处会产生很大的辐射发射。因为为了降低此辐射，发展出了通过SSC技术，将频谱能量分散到一定的频谱范围上，可以有效的降低信号所产生的EMI。如下图所示，目前很多时钟信号都是带SSC功能的：
需要注意的是，SSC叫扩频时钟，表示该技术通常都是应用在时钟信号上，其本质原因是因为时钟是周期性的信号，其频谱是窄带的，是固定时钟频率的能量会比较高。
如下图即为通过SSC降低EMI的示意图：
展频技术基本原理
那么SSC的实现机制是什么呢？
原本的时钟信号，每个时钟周期都是一样的，为Tclk，我们可以将其进行微调，比如先将每个时钟周期比上一个时钟周期的时间加上一点点，累积了n个周期之后，再将每个时钟周期比上一个时钟周期短一点点，再累积n个周期，通过这样的循环操作，时间一定的话，总的时钟周期的个数是不变的，但是局部的时钟周期是有差异的：
从上面的过程中可以看到，SSC调制有几个非常关键的参数：
1、调制速度
即完成一次循环的时间，也就是2n*Tclk，这个时间的倒数就是调制速度对应的调制频率；
2、调制深度
调制后，会有最长的时钟周期，也有最短的时钟周期，它们相对原始的周期长度会有一个差值，这个差值除以原来的时钟周期，就是调制深度，是一个百分数。
3、调制方式
时钟周期长度是线性增加或者减小的，这种方式为线性调制。
在上图虚线位置，时钟的周期不变，也就是频率不变，在三角波的顶端，周中周期变到了最小，也就是频率变到最大，为f+△f;
三角波的频率就是调制速度，一般远小于时钟频率（一般在30KHZ~60KHZ）；
调制深度对应△f，一般实际变化量很小（<3%）;
展频技术分类
展频常见的技术分类可以从两个方面：
1、调制方式
一般有两种调制方式，分别为Linear和Hershey Kiss，Linear是线性调制，顾名思义，它的输出时钟频率是线性变化的。这种调制方式有缺点，输出后的时钟频率不平整，存在两边的旁瓣，一般会比中间高1~2dB，可能会导致EMI测试失败;
而Hershey kiss的调制方式在调制范围的两端，频率变化速度更快，调制出来的频谱能量更为平坦。
2、展频模式
按照展频时钟相对源时钟偏移的不同，展频可以分为三类：
（1）中间展频
是指展频时钟的平均频率和源时钟频率相同，100MHZ时钟以-1%调制深度中间展频后，输出时钟的变化范围为99MHZ~101MHZ；
（2）向下展频
是指展频时钟的最高频率等于源时钟频率，100MHZ时钟以-1%调制深度向下展频后，输出时钟的变化范围为99MHZ~100MHZ；
（3）向上展频
向上展频是指展频时钟的最低频率等于源时钟频率的展频方式，100MHZ时钟以+1%调制深度向上展频后，输出时钟的变化范围为100MHZ~101MHZ；
展频技术应用需要注意哪些问题？
在应用展频技术时，需要注意的问题有：
1、调制速度
调制速度的频率需要远小于时钟频率，这样每个相邻的时钟频率变化才会很小；
2、调制深度
调制深度也不能过大，过大导致时钟频率变化过大，会引起时序问题，一般不会超过3%；
3、不能应用于对时钟精度敏感的场景
在应用展频时，可能会引入额外的jitter，需要仔细评估对抖动的影响；
4、展频时钟输入给PLL
当展频时钟输入给下游PLL，因为PLL本身呈现的是低通特性，会衰减高频部分，需要保证PLL可以检测展频时钟的频率变化，并允许展频时钟通过，因此需要保证PLL不会太低，否则存在失锁的可能。
更多硬件核心知识
欢迎在知识星球搜索【攀登】硬件社区
或者扫描下方二维码加入
2023年已经加入社区且到期的同学
请私聊管理员，免费加入哦
