深度解析抑制EMI的利器--展频技术(5)文末送书,凭本事拿!

原创 硬件微讲堂 2025-02-10 07:07

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前段时间在公众号上讨论关于抑制EMI的利器-展频技术:

①看图:Buck电源的SW节点波形怎么这么糊?怎么回事?

②深度解析抑制EMI的利器--展频技术(干货巨多

③(长视频)实测+波形解读-深度解析EMI展频技术

④深度解析抑制EMI的利器--展频技术(4)



其中,第②篇原创文章中干货巨多,阅读量、点赞量和转发量比平时多不少。没看的同学,建议去看下,应该会有收获。直接点击上方文章链接可直达。


今天我们继续聊展频技术,有一点发现,也有一个问题,和大家一起探讨下,文末有送书福利,欢迎各位积极参与。


一道问题



照例,先抛出一道问题:结合前文,如下图所示,我们用信号发生器来模拟电源芯片的展频,开关频率1.77MHz,用三角波进行调制,调制频率fm=7.5kHz,调制深度△f=177kHz。我们用频谱分析仪看下频谱如何。


如下图所示,发现展频的频谱,随着谐波次数增加,频谱会越来越宽,以至于到后面都重叠起来,区分不开。这是为什么?


注意上图中的1,2,3……是光标的序号,并不是谐波的次数。光标2实际对应三次谐波,光标3对应五次谐波。


如果上图密度谱看的不够明显,我们再结合光谱看下。光谱中的红色线条确实是越来越长。



为什么?




其实这个问题,解释起来比较简单。


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在前文中已经解释:△f是频率偏离fc的距离。这里面还有一个SPAN的概念:Span=2*△f/fc,是百分比。下图中绿圈的20%就是调制的Span。


Span就对应在频谱(密度谱和光谱)中所看到的红线的宽度。这个百分比(比如20%)不光是针对基波,对谐波同样有效。比如三次谐波的中心频率为5.31MHz,Span即为5.31MHz*20%=1.064MHz;五次谐波的中心频率为8.85MHz,Span即为8.85MHz*20%=1.77MHz……以此类推,谐波次数越大,谐波中心频率越高,相应Span也就越宽。宽到一定程度,后面就会重叠,相互覆盖。


答题福利



在看到展频的频谱时,小编有个疑问:为什么谐波的频谱不是依次降低的?到光标6(11次谐波)时,重叠的部分(局部)幅值(叠加)变高可以理解,但为什么是整体被抬升了13次(光标7)和15次(光标8)谐波降下去,但到17次/19次谐波,又整体被抬升了?



这个问题,小编没有想明白怎么回事。欢迎各位同学在留言区探讨。当然,小编会挑选3位给出(相对)合理/正确解释的同学,送出由国际电源专家Christophe Basso(克里斯多夫·巴索)著作,由文天祥、王牡丹翻译,机械工业出版社出版的大道至简:快速求解线性电路传递函数》全新纸质书各一本。当然,如果你之前都没听过巴索的大名,那大概率这本书对你也没啥用,毕竟搞电子的多多少少都应该了解过巴索的经典之作《开关变换器的传递函数》。


福利内容:巴索的新书(下面有介绍),纸质书,包邮

福利数量:3本

获取方式:在留言区凭本事回答问题

留言截止时间:2月12日20点


特别提醒:如果留言质量很高,不限先后顺序。如果留言内容差不多,按先后顺序。小编具有最终解释权(不要和小编扯皮),宁缺毋滥。小编送福利,各位凭本事获取哦!



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目录概览

  • 第1章  传递函数
1.1  传递函数
1.1.1  不同类型的传递函数
1.1.2  传递函数的时间常数、极点和零点
1.1.3  正确地书写传递函数
1.1.4  确定阻抗
  • 第2章  快速分析电路技术(FACTs)
2.1  快速分析电路技术(FACTs)的介绍
2.1.1  一阶电路中无源元件的状态
2.1.2 高阶电路中无源元件的状态
  • 第3章  传递函数的零点
3.1  确定零点
3.2  双重抵消注入
  • 第4章  广义传递函数

  • 第5章  一阶电路的传递函数
5.1  一组三个表达式
5.2  含一个储能元件的电路
5.3  传递函数的图表
  • 第6章  二阶电路的传递函数
6.1  二阶系统的零激励和双重抵消注入
6.2  包含两个储能元件的电路
6.3  传递函数的图表
  • 第7章  三阶电路的传递函数
7.1  三阶系统的零激励和双重抵消注入(NDI)
7.2  含有三个储能元件的电路
7.3  传递函数图表


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作者:
Christophe Basso
克里斯多夫·巴索,国际专家、前安森美半导体应用工程师及作者,IEEE的高级会员,拥有超过25年的一线电子电路设计经验,在电力电子转换领域拥有近30项专利。他原创了许多集成电路芯片,其中代表性为NCP120X 系列,重新定义了电源低待机功耗设标准,为低待机功率变换器树立了新标准。
Christophe出版了许多关于功率变换和仿真方面的书籍。很多中国的工程师都拜读过其著作译本《开关电源SPICE仿真和实用设计》,并给予此书高度好评,其英文版《DESIGNING CONTROL LOOPS FOR LINEAR AND SWITCHING POWER SUPPLIES》广受中国工程师推崇,对工程师的实际工作起到很大的帮助。他的最新的一本书通过法拉第出版社出版,书名是《开关变换器的传递函数》。在这本书中,他应用快速分析电路技术(FACTs)来确定许多开关变换器的四个传递函数。
Christophe拥有25项电源变换专利,经常参加行业会议并在包括How2Power在线网站和专业杂志上发表技术文章。他在位于法国格勒诺布尔市的欧洲同步辐射中心工作10年,1997-1999年,在位于图卢兹的摩托罗拉半导体公司担任应用工程师,1999年加入Onsemi。
Christophe拥有法国蒙彼利埃大学学士学位,法国图卢兹国立综合理工学院硕士学位。


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译者:文天祥
中国电源学会照明电源专业委员会委员,中国电源学会青年工作委员会委员,IEEE 会员。电力电子专业研究生毕业后,十年来一直从事电力电子研发设计工作,历任研发工程师、工程师、研发经理、平台架构师等,期间主导研发了多款行业及至全球领先的产品,销售数量累计达千万级,为所在公司带来了巨大的经济效益。在技术积淀上,在开关电源拓扑、半导体元器件应用、LED 照明电子及系统应用、消费性电子产品可靠性设计等方面有丰富的经验和独到的见解,并在电源设计及应用领域获得多项国际专利。熟悉电子产品项目管理,以及消费性电子产品完整生命流程管控。作为电源学会委员,积极参与行业标准的制定和起草,并多次负责联系国际知名电源专家来中国举办电源类培训事宜,翻译出版电源相关书籍多部。

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