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スペクトラム拡散クロックジェネレータ:SSCG
| ドキュメント |
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概要
SSCGとは・・・
SSCG ＝ Spread Spectrum Clock Generator
「スペクトラム拡散クロックジェネレータ」
- 電子機器の高速化・高密度化に伴い、電磁波輻射（EMI）が問題となっています。
- 電子機器内のクロックジェネレータが単一の周波数を発生すると、その周波数およびその高調波での輻射が大きくなります。
- SSCGは、周波数をわずかに変動させて発振（＝周波数変調）することで、そのピークを低く抑えます。
特長
1. 大きなEMI低減効果
SSCGは、周波数変調によって不要輻射のピークを大幅に低減します。
その効果はクロックの発振周波数（基本波）だけでなく、高調波のピークも抑圧できます。
（
基本波のデモ動画）
2. ローコスト＆小型化
SSCGを使用すれば、不要輻射を大幅に減少できるため、他のEMI対策部品であるバイパスコンデンサ・チョークコイル・フェライトビーズおよびシールド部品などを削減することが可能になり、トータルコストを下げることが可能となります。
多出力製品（MB88182）を利用すると、クロック系統を1つの発振子でカバーすることも可能となります。プログラマブル製品（MB88R157A）を利用すると、原振クロック周波数がシステムによらず統一することができます。
3. 工数削減
通常、EMI対策としては、電磁放射シミュレーションやシステムの評価・解析を行い、必要な箇所にEMI対策部品を挿入・追加等し、再度 評価・解析を繰り返すことで、収束させますが、SSCGは不要輻射を劇的に抑制することが出来ますので、初期段階から搭載前提で設計を進めていただくことで、評価・解析工数・EMI調査費用・EMIシールド実装コスト等を削減することが可能です。
コストダウン効果
| 内容 | コストダウン効果 |
|---|---|
| フェライトビーズ・チョークコイル・コンデンサ削減 | 数円～数10円 |
| シールド部品削減 | 数円～数100円 |
| シールド部品実装コスト | 数円～数10円 |
| EMI調査対策費用 | 数十万円～（数人月） |
技術
電流制御方式による理想的な周波数変調技術
富士通新方式
- 電流D/Aコンバータを用いたデジタル制御により正確な周波数変調が可能。
その結果、高いEMI低減効果を実現（-16dBの低減：変調度±1.5%の例）
また、Cycle-Cycleジッタも小さくすることができた。
電圧制御による変調の問題点
- 従来例ではアナログ制御による変調のために変調波形になまりや歪みが生じる。（上図参照）
→スペクトラム波形に3dBほどのピークが生じている。 - 単一の変調周期を用いているので、どうしても変調周期間隔でピークが発生してしまう。
変調周期の複合化技術
従来例：単一周期による変調
新方式：変調周期の複合
- 変調周期の複合化により、更にスペクトラム波形のピークを低減。
- 2つのオリジナル変調技術により、トータル19dBのピーク低減（変調度 ±1.5%の例）
スプレッドについて
<センタースプレッド>
入力周波数を中心として、スペクトラムを拡散（変調）させます。
後段のASIC/マイコンの保証周波数に対し、使用周波数がマージンがある場合に最適。
<ダウンスプレッド>
入力周波数以下で、スペクトラムを拡散（変調）させます。
後段のASIC/マイコンの保証周波数ギリギリで使用する場合に最適。
ロードマップ
