JP2005524889A - 電磁干渉エミッションを低減する方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
コンピュータ、通信デバイス、先端エンターテイメントシステムの設計においては、高性能機能/高速マイクロプロセッサがこれらのシステムに集積されるため、クロックの分配(distribution)がますます重要な課題になってきている。クロック速度は情報を処理するマイクロプロセッサの速度に正比例するため、これらの向上には、基本的に、より高い周波数のクロック発振子を用いる必要がある。しかし、高速のクロック及びデータパスをサポートするデバイスは内部及び外部の放射の問題を被りやすい。例えば、コンピュータ、通信及びエンターテイメントシステムは敏感な音声、映像及びグラフィックの回路を有しており、その性能はEMI放射によって影響を受ける可能性がある。また、過剰な内部EMI放射は映像、音声及びグラフィックスの品質を劣化させ、システムにタイミングエラーを引き起こす。速いクロック速度及びデータ速度を有する外部デバイスにおけるEMI問題は、FCC(米国連邦通信委員会)コンプライアンス問題を引き起こす。これは、これらのシステム及びデバイスが、通常、電磁干渉(EMI)の要件を有しているためである。
従って、これらの問題を克服する方法は有用である。
この開示の一つの実施の形態は、ゲート式ダイレクトシーケンス拡散スペクトル(GDSSS)クロック分配の方法を提供している。そこでは、元のクロック信号が分割され、放射エミッションを低減するために、広い周波数スペクトルに拡散される。ここで使用される場合には、クロックとは、ICS又はペリコム(Pericom)などの会社によって製造されている集積回路をベースにしたタイミングデバイスとして定義される。ある実施の形態においては、クロック信号は、小さなランダムあるいは疑似ランダムな位相シフトによって修正(modify)される。一般的な拡散システムの解決策とは違って、エネルギスペクトル(EMI)を拡散させるこれらの周波数ホップは、クロック周波数において行うことが可能である。
ステップ428では、第2のデジタル信号が受信デバイスにおいて伝送ラインから受信される。ステップ430では、第2のデジタル信号がデジタルノイズ信号に基づいて修正され、ほぼ第1のEMIプロファイルを有する第3のデジタル信号を発生する。ここにおいて前述したように、拡散されたパワーを有する第2のデジタル信号は、ガウシャンノイズ信号や疑似ランダムノイズ信号などのデジタルノイズ信号を用いて修正され、元のクロックの表現を発生することができる。
Claims (62)
- ほぼ固定の周波数を有する第1のデジタル信号を受信する段階と、
第1のパワー拡散デジタルノイズ信号に基づいて第1のデジタル信号を修正し、拡散デジタル信号を発生する段階と、
を有する方法。 - 第1のデジタル信号を受信する段階において、第1のデジタル信号がクロック信号である請求項1記載の方法。
- 拡散デジタル信号を非ワイヤレス伝送ラインに沿って伝送する段階を有する請求項1記載の方法。
- 拡散デジタル信号を伝送ラインに沿って伝送する段階において、伝送ラインがワイヤガイドである請求項3記載の方法。
- 拡散デジタル信号を伝送ラインに沿って伝送する段階において、伝送ラインがプリント回路基板トレースである請求項3記載の方法。
- 拡散デジタル信号を伝送ラインに沿って伝送する段階において、伝送ラインが同軸ケーブルである請求項3記載の方法。
- 拡散デジタル信号を伝送ラインに沿って伝送する段階において、伝送ラインが集積回路トレースである請求項3記載の方法。
- 第1のデジタル信号を修正する段階において、第1のパワー拡散信号が、第1のパワー拡散機能を実行して拡散デジタル信号の発生を容易にするものである請求項1記載の方法。
- 拡散デジタル信号を受信する段階と、
第1のパワー拡散機能を実行する第2のパワー拡散信号に基づいて、拡散デジタル信号を修正して、第2のデジタル信号を発生する段階と、
をさらに有し、第2のデジタル信号が第1のデジタル信号を表している請求項8記載の方法。 - 第2のデジタル信号をクロック分配ネットワークへ供給する段階をさらに有する請求項9記載の方法。
- 第2のデジタル信号を供給する段階が、第2のデジタル信号をプリント回路基板のクロック分配ネットワークへ供給する段階を有する請求項10記載の方法。
- 第2のデジタル信号を供給する段階が、第2のデジタル信号を集積回路のクロック分配ネットワークへ供給する段階を有する請求項10記載の方法。
- 拡散デジタル信号を受信する段階と、
第2のパワー拡散機能を実行する第2のパワー拡散信号に基づいて、拡散デジタル信号を修正して、第2のデジタル信号を発生する段階と、
をさらに有する請求項8記載の方法。 - 第2のデジタル信号が第1のデジタル信号を表しているかどうかを決定する段階をさらに有する請求項13記載の方法。
- 第2のデジタル信号が第1のデジタル信号を表していると決定されたとき、第2のデジタル信号をクロック分配ネットワークへ供給する段階をさらに有する請求項14記載の方法。
- 第2のデジタル信号が第1のデジタル信号を表していないと決定されたとき、クロック分配ネットワークへの第2のデジタル信号の分配を防止する段階をさらに有する請求項14記載の方法。
- 拡散デジタル信号を修正する段階において、第2のパワー拡散機能が複数の状態をさらに有し、これら複数の状態のサブセットを使用して第2のデジタル信号を発生させている請求項13記載の方法。
- 拡散デジタル信号を修正する段階が、拡散デジタル信号に基づいて同期信号を決定する段階と、この同期信号をロック素子へ供給して第2のデジタル信号を発生する段階とを有する請求項17記載の方法。
- 拡散デジタル信号を修正する段階において、第2のパワー拡散機能が複数の状態をさらに有し、拡散デジタル信号のソースがわかっているときに、これら複数の状態のサブセットを使用して第2のデジタル信号を発生させている請求項13記載の方法。
- 拡散デジタル信号を修正する段階において、第2のパワー拡散機能が複数の状態を有し、これら複数の状態の各々を使用して第2のデジタル信号を発生させている請求項13記載の方法。
- 第2のパワー拡散機能が疑似乱数発生器によって発生される請求項13記載の方法。
- 第2のパワー拡散機能がガウシャン乱数発生器によって発生される請求項13記載の方法。
- 拡散デジタル信号を修正する段階において、疑似乱数発生器がゲート式疑似乱数発生器によって発生される請求項21記載の方法。
- ゲート式疑似乱数発生器が偶数の状態を発生する請求項23記載の方法。
- 疑似乱数発生器がルックアップテーブルを有する請求項21記載の方法。
- 疑似乱数発生器がリニアフィードバックシフトレジスタ27を有する請求項21記載の方法。疑似乱数発生器がリニアフィードバックシフトレジスタ27を有する請求項21記載の方法。
- 第1のデジタル信号を受信する段階において、第1のデジタル信号が周期的な台形タイプの波形を有する請求項1記載の方法。
- 修正する段階が、第1のパワー拡散信号に基づいて第1のデジタル信号を修正して、制御刺激に応じて拡散デジタル信号を発生する段階を有する請求項1記載の方法。
- 制御刺激がbios設定を有する請求項28記載の方法。
- 制御刺激がbiosユーザ入力を有する請求項28記載の方法。
- 制御刺激がデバイスへの入力ピンを有する請求項28記載の方法。
- 制御刺激に応じて非ワイヤレス伝送ラインに沿って拡散デジタル信号を伝送する段階、そうでなければ、第1のデジタル信号を非ワイヤレス伝送ラインに沿って伝送する段階を有する請求項28記載の方法。
- 第1のデジタル信号を修正する段階において、拡散デジタル信号がほぼ固定の周波数よりも高くない周波数成分を有している請求項1記載の方法。
- 第1のデジタル信号を修正する段階において、拡散デジタル信号がほぼ固定の周波数よりも高い周波数成分を有している請求項1記載の方法。
- 第1の周波数を有する第1のバイナリデジタル信号を供給する第1の入力と、
パワー拡散モジュールと、
を有し、パワー拡散モジュールは、第1の入力へ連結された第2の入力と、第1のバイナリデジタル信号の第1のバイナリ表現を供給する第1の出力とを有し、第1のバイナリデジタル信号の第1のバイナリ表現が第1のバイナリデジタル信号に対して拡散されたパワーを有するようになっているシステム。 - パワー拡散モジュールが、疑似ランダムノイズ状態を供給する出力を有する疑似ランダムノイズ発生器を有している請求項35記載のシステム。
- パワー拡散モジュールが、ガウシャンランダムノイズ状態を供給する出力を有する疑似ランダムノイズ発生器を有している請求項35記載のシステム。
- パワー拡散モジュールが、
第1の入力へ連結された第1の修正モジュール入力と、第2の出力へ連結された第2の修正モジュール入力と、第1の複数のノイズ状態に基づいて第1のデジタル信号の第1のバイナリ表現を供給する修正モジュール出力とを有する請求項36記載のシステム。 - 第1の複数のノイズ状態が偶数のノイズ状態を有する請求項37記載のシステム。
- 第1の出力へ連結された伝送ラインをさらに有する請求項35記載のシステム。
- 伝送ラインがプリント回路基板トレースである請求項40記載のシステム。
- プリント回路基板トレースがインピーダンス不連続を有する請求項41記載のシステム。
- インピーダンス不連続がアドインコネクタの箇所にある請求項42記載のシステム。
- アドインコネクタがメモリデバイスを受容するためのものである請求項43記載のシステム。
- 伝送ラインが集積回路トレースである請求項40記載のシステム。
- 第2のパワー拡散モジュールをさらに有し、その第2のパワー拡散モジュールは、第1のデジタル信号の第1のバイナリ表現を受信するために伝送ラインへ連結されている第3の入力と、第1のバイナリデジタル信号の第2のバイナリ表現を供給するための第2の出力とを有し、第1のバイナリデジタル信号の第2のバイナリ表現が第1のデジタル信号とほぼ同じ周波数パターンを有する請求項40記載のシステム。
- 第2のパワー拡散モジュールが同期モジュールを有し、その同期モジュールは、第1のデジタル信号の第1のバイナリ表現の期待されるパワー状態がいつ受信されたかを検出するために、第2の出力へ連結された第4の入力と、期待されたパワー状態が受信されたときに、パルスを供給する第3の出力とを有する請求項46記載のシステム。
- 第1のパワー拡散モジュールが、第1の複数のノイズ状態を供給する第4の出力を有する第1の疑似ランダムノイズ発生器を有し、
第2のパワー拡散モジュールが、第1の複数のノイズ状態を供給するために同期モジュールの第5の入力へ連結された第5の出力を有する第2の疑似ランダムノイズ発生器を有する請求項47記載のシステム。 - 第1のパワー拡散モジュールが、第1の複数のバイナリノイズ状態を供給するための第4の出力を有する第1のランダムノイズ発生器を有し、
第2のパワー拡散モジュールが、第2の複数のバイナリノイズ状態を供給するための第5の出力を有する第2のランダムノイズ発生器を有する請求項47記載のシステム。 - 第2の複数のノイズ状態が第1の複数のノイズ状態のサブセットである請求項49記載のシステム。
- 第2のパワー拡散モジュールが、
第3の出力へ連結された第1の位相ロックループ入力と、複数の復元されたクロックを供給する位相ロックループ出力とを有する位相ロックループを有する請求項50記載のシステム。 - EMI指令を満たすために低減された電磁干渉(EMI)エミッションを発生する方法であって、
EMI指令を満たさない第1のEMIプロファイルを有する第1のデジタル信号を受信する段階と、
第1の疑似デジタルノイズ信号に基づいて第1のデジタル信号を修正して、EMI要求を満たす第2のEMIプロファイルを有する第2のデジタル信号を発生する段階と、
を有する方法。 - 第2のデジタル信号を伝送ラインへ供給する段階を有する請求項52記載の方法。
- 第2のデジタル信号を伝送する段階が、この第2のデジタル信号を非ワイヤレス伝送ラインに沿って伝送する段階を有する請求項53記載の方法。
- 供給する段階において、伝送ラインがワイヤガイドである請求項54記載の方法。
- 供給する段階において、伝送ラインがプリント回路基板トレースである請求項54記載の方法。
- 供給する段階において、伝送ラインが同軸ケーブルである請求項54記載の方法。
- 供給する段階において、伝送ラインが集積回路トレースである請求項54記載の方法。
- 第2のデジタル信号を伝送ラインから受信する段階と、
疑似ランダムノイズ信号に基づいて第2のデジタル信号を修正して、ほぼ第1のEMIプロファイルを有する第3のデジタル信号を発生する段階と、
を有する請求項53記載の方法。 - 第1のデジタル信号を受信する段階において、第1のデジタル信号が、ほぼ固定の周波数成分を有するものである請求項59記載の方法。
- 第1のクロックを表す第1の信号を受信する段階と、
第1の信号が第1のパワー拡散機能に基づいて拡散されたパワーを有するときに、第1の信号が第1の基準を満たすことを決定する段階と、
第1の信号が第1の基準を満たすときに、第1の信号のパワーを拡散して第2の信号を発生させ、この第2の信号を出力ノードへ供給する段階と、
第1の信号が第1の基準を満たさないときに、第1の信号を出力へ供給する段階と、
を有する方法。 - ビットストリームにおける電磁エミッションを低減する方法であって、
第1のパワープロファイルを有する第1の周波数成分を有する第1のデジタルビットストリームを受信する段階と、
第1のパワー拡散信号に基づいて第1のデジタルビットストリームを修正して、第2のパワープロファイルを有する一つの第2の周波数成分を有するような第1の周波数成分を表す第2のデジタルビットストリームを発生する段階と、
を有し、第2の周波数成分が第1の周波数成分と異なっているような方法。
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