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EMI削減によりコストのかかる設計上の問題を解決する方法

規制機関は、産業用製品や消費者向け製品から発生するRF 放射に対して制限を設けています。これらの標準を満たすことは、特に今日の電子システムにおけるプロセッサ速度とデータ レートの増加に伴い、困難でコストがかかる可能性があります。製品が小型化し、消費電力が少なくなるように設計されるにつれて、EMI 対策の課題はさらに複雑になります。

シールドなどの従来の EMI 封じ込め技術は、製品が小型化するにつれてコストが高くなり、非実用的になります。機械的ソリューションは高価でスペースも消費するため、スペクトル拡散変調の使用が EMI を低減する一般的な手段となっています。設計者は、スペクトラム拡散クロック ジェネレータ IC とクリスタルを使用できます。ただし、この組み合わせは、多くのアプリケーションにとって、大きすぎて実装が難しく、柔軟性に欠ける可能性もあります。

設計者はEMIを低減するための新しいツールを利用できるようになりました

MEMS テクノロジーとプログラマブル アーキテクチャの導入により、超小型スペクトラム拡散発振器 (SSXO) は、EMI を低減するための非常に効果的で使いやすい低電力ソリューションを提供します。新しい SiT9005 SSXO は、MEMS 共振器と高度なアナログ回路を小型の 2.0 mm x 1.6 mm DFN パッケージに組み合わせています。この MEMS SSXO は、最小の石英ベースの SSXO よりも設置面積が 95% 小さく、高さが 70% 低くなります。

標準供給電流は 1.8V で 4 mA、スタンバイ モードではわずか 0.2 µA、起動時間はわずか 5 ms です。 SiT9005 の周波数範囲は 1 MHz ～ 141 MHz で、全温度範囲での安定性は ±20 ppm です。 MEMS とアナログ技術により、このデバイスは非常に堅牢になり、クォーツと比較して AC カップリング ノイズ注入耐性が 10 倍、耐衝撃/振動耐性が30 倍優れています。さらに、サイクル間の周期ジッターが 15 ps (ピコ秒) 未満で最高であり、高速チップのクロッキングに最適です。

このデバイスの小型フォームファクタ、低消費電力、柔軟な EMI 低減オプションにより、SiT9005 は不要な RF エネルギーを放射しやすい製品にとって理想的なソリューションとなります。例には、IP カメラ、車載カメラ モジュール、産業用モーター、タブレット、フラット パネル、プリンターなどがあります。

小型サイズと低消費電力は、CIS MFP の 2 つの重要な要件です

CIS（コンタクトイメージセンサー）方式の複合機（MFP）を見てみましょう。 CIS タイプのプリンタは、電荷結合素子(CCD) MFP よりも大幅に消費電力が低く、小型です。 CIS MFP のセンサー スキャン モジュールは、プラテン ガラスの下を移動してドキュメントをスキャンするため、小型かつ軽量である必要があります。ガラスは RF エネルギーをフィルタリングしないため、EMI が伝播することになり、SiT9005 SSXO のような排出削減ソリューションが最適になります。

迅速かつ柔軟なオプションでコンプライアンスを確保

設置面積が小さく、消費電力が低いことに加えて、フィールド プログラマブル SiT9005 には、あらゆる電子製品にとって極めて重要なマイルストーンである EMI 準拠を保証するための幅広い柔軟なオプションがあります。準拠していないと、プロトタイプが完全に組み立てられた後の製品開発サイクルの後半で発見され、コストのかかる生産遅延が発生し、収益までの時間が遅れる可能性があります。 SiT9005 SSXO は、スペクトラム拡散クロッキングとクロック信号の立ち上がり/立ち下がり時間調整という 2 つのコンプライアンス技術を提供することでこの問題を解決します。

多数のオプションを使用して EMI を低減する 2 つの方法

1.合計30 のスペクトル拡散オプション (2 つの周波数拡散スタイルと 2 つの拡散プロファイル オプション):

• ±0.125%の分解能で±0.125～±2.0%の中心スプレッド
• -0.25% の解像度で -0.25% から -4.0% へのダウンスプレッド
• スプレッドプロファイルオプション: トライアングルまたはハーシーキス

2. 8 つの FlexEdge™ 立ち上がり/立ち下がり時間オプション:

• スルーレート 0.25 ～ 40 ns スルーレート

スペクトラム拡散変調のみを使用すると、EMI を基本周波数で最大 17 dB、高調波周波数で最大 30 dB 低減できます。さらに、SiT9005 は Time Machine II プログラマによってサポートされています。このツールを使用すると、エンジニアは周波数拡散と立ち上がり/立ち下がり時間の両方を即座に調整できます。設計者は、研究室でさまざまな設定を試して、SOC 高調波、クロック トレース、またはデータ リンクに由来するかどうかにかかわらず、さまざまな種類の EMI を低減するための適切な構成を見つけることができます。パラメータは、SSXO 内の不揮発性メモリに簡単にプログラムされます。

キャリア周波数で最大 17 dB、高調波で 30 dB の EMI 低減

オールシリコン MEMS スペクトラム拡散ソリューションにより、設計プロセスのリスクが極めて低くなり、最速の市場投入が可能になります。設計では、スペクトル拡散なしでSiT9005を使用できます。また、最終テストでスペクトラム拡散が必要であると判断された場合、SiT9005 は、まったく同じ設置面積でプログラム可能な EMI 低減の幅広いオプションを提供します。設計にクォーツ XO が使用されている場合、SiT9005 は PCB の変更を必要とせずに、迅速かつ簡単にドロップイン交換できます。 2.0 x 1.6 mm パッケージに加えて、SiT9005 は 2.5 x 2.0 および 3.2 x 2.5 mm パッケージで入手でき、すべて石英ベースの XO とピン互換です。その結果、非常にコスト効率の高いソリューションが得られます。