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技术专题
PCB设计电压调节模块扩频频率调制可降低EMI
通信设备中的电场和磁场会干扰通信信号，从而引起电磁干扰（EMI），并通过注入噪声来降低系统性能。在便携式电子设备中，调压模块（VRM）会同时产生传导和辐射EMI。VRM通常是开关模式电源，利用调制技术来输出所需的DC电压。在VRM中，可以采用扩频调频作为降低EMI的技术。通过使用此技术，噪声可以在更宽的带宽上传播，并且可以消除特定频率下出现的峰值和平均噪声。
带时钟信号的VRM提供给开关设备
VRM扩频频率调制
在通信系统板中用作VRM的开关模式DC-DC稳压器利用扩频频率调制技术来降低EMI和噪声。通常，DC-DC转换器采用固定或恒定开关频率操作。这种调制方法的快速切换会产生基频和谐波频率的噪声，以及传导和辐射的EMI。
不良的pcb设计布局以及电容器和电感器的不良放置会增加EMI和噪声的影响，并且通常是导致VRM问题的主要原因。在某些包含多个DC-DC稳压器的电子设备中，EMI和噪声集中在一个特定的频率上，并开始危害正常的电路操作和邻近系统。扩频调制技术通过集中于任何特定频率来分散噪声。试图降低EMI的能量，振幅和强度。它还可以补偿DC-DC转换器中的输入电流和输出电压纹波。
在扩频调制中，开关转换器的时钟频率是不固定的。调制时钟的频率不断变化，因此每次都会产生不同频率的噪声和谐波。时钟在扩频调制中继续运行。通过使用非固定频率时钟，可以相对降低EMI峰值能量，并将EMI能量分配到其他频率。
扩频频率调制技术
即使周期性调频在扩展噪声频谱方面很有效，我们的讨论仍将集中在伪随机调制上。在这种技术中，时钟以伪随机方式从一个频率转换到另一频率。这提供了基频的充分衰减和更宽的频谱扩展。
伪随机调制中流行的方法是随机脉冲位置调制（RPPM），随机脉冲宽度调制（RPWM），以及具有固定占空比（RCFMFD）或具有可变占空比（RCFMVD）的随机载波频率调制。在RPPM中，时钟脉冲的位置在每个开关周期内都是随机的。它与恒定PWM开关相当，时钟周期的起始位置是随机的，而不是在开关周期开始时开始。在RPWM中，平均脉冲宽度保持在所需的占空比，但是脉冲宽度连续变化。RCFMFD的特性是具有随机开关周期的固定占空比。用恒定的脉冲宽度替换RCFMFD中的恒定占空比后，它将转换为RCFMVD。在RCFMVD中，占空比是随机的，但是平均占空比满足期望值。
如果您正在处理可处理电信频率范围的稳压电源电路，那么就需要通过扩频技术对其进行调制。VRM扩频频率调制通过将其频率扩展到更宽的带宽来降低EMI，噪声和纹波效应。与恒定开关频率调制技术相比，它还提高了效率，总损耗大大降低。