利用偽隨機碼降低EMI

在開關係統和高頻系統內含有周期性的震盪訊號。這些訊號會傳遞到系統中，時常導致EMI的問題。 一種解決這種EMI問題的方法是通過產生偽隨機碼展寬週期性震盪訊號的頻譜，使得訊號功率分佈在一個頻率內而非單個固定頻率。通過展寬頻率，可以將能量“均勻”分佈，從而得到降低EMI的效果。 下面就以一個振盪器為例解釋一下這種方法。

產生偽隨機碼 這裡採用簡單的基於移位暫存器和加法器的電路產生偽隨機序列。4bit的電路最多生成16個狀態碼。一個週期完成後重複。相關演算法和解釋可以在網上找到。

振盪器本身自帶8bit的Trim功能。從LSB開始從1%到64%頻率調節。最高位是方向位，表示正/負調整方向。 我們把隨機碼的最高位使用在最高位。隨機碼的第三位作為Trim的低3位。 生成隨機碼的時鐘訊號使用了振盪器輸出的8分頻的訊號，避免過快過多的Trim碼調整反而帶來其他問題。

同時放一個不經過隨機碼調整的振盪器作為對比。 電路如下：

進行模擬後，對穩定後的輸出時鐘訊號做1024點的DFT分析，如下圖左側。 左側上半部頻譜是未經過隨機化的時鐘訊號，100KHz單個分量頻率10dB。 左側下半部分是經過隨機化的時鐘訊號。可以看到頻率被展開到了大約80-120KHz的頻段內。同時最強的分量僅為~0dB。 右側波形為偽隨機碼波形和兩個振盪器的輸出時鐘訊號。

由於振盪器本身Trim的精度以及只使用了4bit的隨機碼序列，訊號頻譜並未真正在頻段範圍內白噪聲展開。但我們依然得到了大約10dB（V訊號）的衰減。