[发明专利]一种具有降低峰值噪声功能的扩频操作电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源管理领域，特别是涉及一种降低峰值噪声的扩频操作电路。

背景技术

随着便携式电子产品的普及，电源管理系统越来越重要，电源管理部分的好坏很大程度上决定了整个系统的性能。在担心会发生电磁干扰(EMI)的场合，开关稳压器会特别麻烦。开关稳压器是按周期运作的，以把功率传输至一个输出端。在大多数场合，工作频率是固定值或者一个常数。这种转化方法会在工作频率(基频)及其倍频(谐波)上产生很大的噪声分量。传统的振荡器频率不变，这就会使得在输出端噪声在同一个频率的位置叠加，产生很高的尖峰。

为了降低该噪声，就应当改变内部振荡器的频率，使得噪声分散开来，可以采用一种扩频操作电路。在扩频操作模式中，内部振荡器专为产生一个在逐个开关周期中具有随机周期的时钟脉冲而设计。这样做的好处是可以把开关噪声散布在一个很宽的频率范围内，从而显著地降低峰值噪声。与自由运转恒定频率操作相比，扩频电路能显著地降低了峰值谐波噪声。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低峰值噪声的扩频电路，能够满足改变内部振荡器频率和降低因时钟频率相同而产生的噪声的性能。

一种降低峰值噪声的扩频操作电路特征包括以下模块：产生伪随机序列的电路，产生可变化电流的电流基准，振荡器。首先利用移位寄存器和门电路产生伪随机序列，伪随机序列分为两种，一种是由n位线性反馈移位寄存器和异或门基础上通过线性反馈函数得到的m序列，(m序列是最长的线性移位寄存器序列)m序列模为2ⁿ-1。线性反馈移位寄存器的更新操作为：

其中表示异或操作，然后a_n-1，a_n-2..a₁依次右移一位完成更新操作。线性反馈移位寄存器的输出序列与两个因素有关，一个是寄存器初始值，另一个是寄存器链接系数c(i)。链接系数c(i)决定了线性反馈移位寄存器的结构，可由下面的多项式表示：

线性反馈移位寄存器产生伪随机序列有一个缺点就是因为它产生的状态数小于2ⁿ，必然存在无效状态，而无效状态时导致移位寄存器不能自启动的根本原因。所以我们采用另一种n位非线性移位寄存器和一系列门电路，反馈函数为非线性，得到的序列称为M序列，M序列的模可以达到2ⁿ，非线性反馈移位寄存器基本实现方式有两种，一种是Fibonacci(裴波那切)非线性反馈移位寄存器，该寄存器中每一级寄存器输出都会经过一系列门电路的作用，最后作为第一级寄存器的输入；一种是Galois(伽罗瓦)非线性反馈移位寄存器，每一级的输出都会经过一系列门电路作用，作为下一级寄存器的输出。本电路采用的是第一种，电路如图1所示。

产生的伪随机序列通过一个类似4-16译码器的电路作用于电流基准如图3所示，该基准为振荡器如图4所示提供充放电电流，通过控制电流基准电流的变化来影响振荡器的频率。

因此本发明有如下有点：(1)产生了最大模数的伪随机序列，消除了因为无效状态而导致移位寄存器不能自启动的问题(2)通过3-8译码器电路作用使得变化的周期扩大，更加“伪随机”(3)通过改变电流基准的电流来改变振荡器的频率，在达到降低噪声目的的同时并没有使得电路复杂化

附图说明

图1为非线性反馈因为寄存器电路模型

图2为非线性反馈因为寄存器电路图

图3为电流可变的电流基准电路图

图4为振荡器电路

图5为扩频操作电路原理框图

具体实施方式

为使本发明的上述特征和优点更加清晰，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图1为非线性反馈移位寄存器电路模型，非线性反馈移位寄存器和线性反馈移位寄存器产生序列的区别，因为线性的只有异或门，在代数表达式中异或门是加法，而非线性中有与非门，与非门在代数表达式中是乘法，由加法构成的反馈逻辑，其反馈表达式的最高项次数不会增长，而由乘法参与的反馈表达式项次数会增长、并可能超过定义多项式的最高项。由于与非门等门电路的存在可以使得当所有的状态都为0时，能通过门电路作用使得第一个移位寄存器即

a_n-1在下一个时钟周期产生变化，进而保证了电路的自启动，从而使得最大周期达到2ⁿ。

图2为非线性反馈因为寄存器电路图，本电路的反馈函数为