СНИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИИ РАЗМЫТИЯ СПЕКТРА 

Востоков Никита Глебович, инженер-программист, Научное производственное предприятие «Рубин» (Россия, г. Пенза, ул. Байдукова, 2), E-mail: bcsp@npp-rubin.ru
Горбунов Андрей Сергеевич, инженер-программист, Научное производственное предприятие «Рубин» (Россия, г. Пенза, ул. Байдукова, 2), E-mail: bcsp@npp-rubin.ru 

621.31 

DOI

10.21685/2072-3059-2020-2-6 

Актуальность и цели. Проведено снижение электромагнитного излучения электронного устройства посредством применения в процессоре технологии размытия спектра тактовой частоты. Описаны основные параметры размытия спектра. Даны рекомендации и обоснования выбора значений параметров. Несмотря на то, что данная технология запатентована около 80 лет назад, свое широкое распространение она получила только в настоящее время.
Материалы и методы. Представлены результаты опытов по изучению влияния параметров ширины и частоты модуляции размытия спектра на электромагнитное излучение. Опыты проводились на процессоре i.MX6ULL в составе вычислительного модуля макета. Кроме того, представлены графики измерения электромагнитного излучения размытого спектра с разной частотой модуляции.
Результаты. Разработанный алгоритм позволяет изменять параметры функции размытия спектра непосредственно в процессе работы устройства. На основе предложенного алгоритма создан специализированный модуль ядра операционной системы. Приведены плюсы и минусы использования технологии размытия спектра тактовой частоты процессора.
Выводы. Практическая значимость алгоритма состоит в существенном сокращении времени проведения тестирования с различными наборами параметров. 

Ключевые слова

размытие спектра, тактирование, электромагнитное излучение, Hershey-Kiss 

 Скачать статью в формате PDF

1. Skinner, H. G. Why spread spectrum clocking of computing devices is not cheating / H. G. Skinner, K. P. Slattery // IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility. – 2001. – № 1. – P. 537–540.
2. Макаренко, В. В. Анализ эффективности использования технологии Spread Spectrum для снижения уровня кондуктивных помех DC/DC-преобразователей / В. В. Макаренко, В. В. Пилинский // Електротехнічні та комп’ютерні системи. – 2017. – № 24. – С. 97–103.
3. Кочемасов, В. Н. Тактовые генераторы с распределенным спектром / В. Н. Кочемасов, Е. Р. Хасьянова // Электронные компоненты. – 2013. – № 5. – С. 68–71.
4. Сысоева, О. В. Методы проектирования тактовых генераторов с распределенным спектром / О. В. Сысоева, А. Е. Агафонов, П. Г. Кириченко // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем – 2014 : сб. тр. / под общ. ред. академика РАН А. Л. Стемпковского. – Москва : ИППМ РАН, 2014. – Ч. 3. – С. 77–80.
5. Табатабаи, С. Управление тактовым сигналом при подавлении электромагнитных помех / С. Табатабаи // Электронные компоненты. – 2011. – № 7. – С. 10–13.
6. Hyung-Min, Park. SSCG with Hershey-Kiss modulation profile using Dual Sigma-Delta modulators / Park Hyung-Min, Jin Hyun-Bae, Kang Jin-Ku // IEICE Electronics Express. – 2010. – Vol. 7, № 18. – P. 1349–1353.
7. i.MX 6ULL Applications Processor Reference Manual, Rev. 1, 11/2017, NXP Semiconductors.
8. Горбунов, А. С. Использование комплекса электромагнитного анализа корпусированных изделий для оценки электромагнитной совместимости электронных устройств / А. С. Горбунов, Д. М. Зиновьев, Н. Г. Востоков, Ал. С. Горбунов // Вопросы радиоэлектроники. – 2018. – № 12. – С. 29–35.
9. Deutschmann, B. Spread spectrum parameter optimization to suppress certain frequency spectral components / B. Deutschmann, B. Auinger, G. Winkler // Proceedings of the 2017 11th International Workshop on the Electromagnetic Compatibility of Integrated Circuits, 2017, EMCCompo. – 2017. – № 7998078. – P. 39–44.