[发明专利]用于降低电磁干扰的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号处理方法及信号处理装置，特别涉及一种用于降低电磁干扰的方法及装置。

背景技术

在现代的电子系统中，随着电路运作速度的增快，时钟信号所造成的高频电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)成为不可忽视的问题。另一方面，为了提升系统的工作频率及增加有效的工作时间，电路设计者通常希望时钟信号的上升时间愈短愈好。然而一信号的升缘(rising edge)愈陡，该信号中就包含愈多会造成电磁干扰的高次谐波成分。

目前被用于降低电磁干扰的方法有几种：将易受干扰的电路加以屏蔽、控制时钟信号的波形、控制时钟信号的升缘的斜率、错开各组信号的输出时间、以及展频技术。上述几种方案中以展频技术最有效、最易于实现，也最不会受到工艺变异的影响。

展频技术的概念是对时钟信号的频率做微量的调变，使经调变后的信号的能量平均分散到可控制的小范围内，以降低各谐波在频谱上相对应的能量峰值。由于每一个谐波的峰值都会受到衰减，展频技术可有效地降低时钟信号产生的电磁干扰。

现有的展频技术又可进一步被分为中央展频(center-spread)、向上展频(up-spread)以及向下展频(down-spread)。假设一时钟信号具有一中心频率F_C。若经过展频量为1％的中央展频，该时钟信号的频率会分布在F_C±0.005*F_C之间。易言之，该时钟信号的中心频率仍为F_C。若经过展频量为1％的向上展频，该时钟信号的频率则会分布在F_C与(F_C+0.01*F_C)之间。相对地，若经过展频量为1％的向下展频，该时钟信号的频率会分布在F_C与(F_C-0.01*F_C)之间。

集成电路芯片中通常会存在着多种不同频率的时钟信号。然而，现有技艺仅针对各个时钟信号分别进行展频，并未考虑展频之后该等时钟信号在频谱上相近的能量是否会彼此迭加。

请参阅图1(A)与图1(B)，此二图示出了一邻近频率的能量迭加的范例。在此范例中，一第一时钟信号的中心频率为F₁，一第二时钟信号的中心频率为F₂。如图1(A)所示，在展频之前，第二时钟信号即邻近于第一时钟信号。如图1(B)所示，经展频之后，F₁与F₂两个频率所对应的能量峰值皆较展频之前的峰值低。但是，由于F₁与F₂过于接近，这两个信号经展频后的能量会有一部分彼此重迭，反而造成重迭部分的能量大幅上升。

此外，现有技艺亦未考虑谐波的能量迭加的问题。举例来说，假设一第一时钟信号的中心频率为12MHz，一第二时钟信号的中心频率为20MHz。这两个频率的最小公倍频为60MHz。此最小公倍频为该第一时钟信号的第五谐波的频率，亦为该第二时钟信号的第三谐波的频率。一般而言，愈高次谐波的能量愈小。然而，第五谐波与第三谐波皆为低次谐波。因此，虽然该第一时钟信号并未与该第二时钟信号相邻，这两个信号经展频后的谐波的能量仍会彼此迭加，造成严重的电磁干扰。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于降低电磁干扰的方法及装置。根据本发明的方法及装置选择性地调整展频的方式，藉此避免邻近频率的能量迭加或谐波的能量迭加的问题。

根据本发明的一具体实施例为一种用于降低电磁干扰的信号处理方法。该方法首先接收一第一信号与一第二信号。该第一信号具有一第一频率，该第二信号具有一第二频率。接着，该方法比较该第一频率与该第二频率。如果该第一频率高于该第二频率，则该方法将该第一信号的该第一频率向上展频，以产生一第三信号，并且将该第二信号的该第二频率向下展频，以产生一第四信号。

根据本发明的另一具体实施例为一种用于降低电磁干扰的信号处理装置，其中包含一接收模块、一第一比较模块，以及一展频模块。该接收模块用于接收一第一信号与一第二信号。该第一信号具有一第一频率，该第二信号具有一第二频率。该第一比较模块用于比较该第一频率与该第二频率。该展频模块由该第一比较模块的一比较结果操控。如果该第一频率高于该第二频率，则该展频模块将该第一频率向上展频，并将该第二频率向下展频。

本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1(A)与图1(B)示出了一邻近频率的能量迭加的范例。