[科普中國(guó)]-展頻

擴(kuò)展頻譜（Spread Spectrum）技術(shù)是一種常用的無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)展頻技術(shù)。當(dāng)主板上的時(shí)鐘發(fā)生器工作時(shí)，脈沖的峰值會(huì)產(chǎn)生電磁干擾（EMI），展頻技術(shù)可以降低脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的電磁干擾。在沒(méi)有遇到電磁干擾問(wèn)題時(shí)，應(yīng)將此類(lèi)項(xiàng)目的值全部設(shè)為“Disabled”，這樣可以?xún)?yōu)化系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；如果遇到電磁干擾問(wèn)題，則應(yīng)將該項(xiàng)設(shè)為“Enabled”以便減少電磁干擾。在將處理器超頻時(shí)，最好將該項(xiàng)設(shè)置為“Disabled”，因?yàn)榧词故俏⑿〉姆逯碉h移也會(huì)引起時(shí)鐘的短暫突發(fā)，這樣會(huì)導(dǎo)致超頻后的處理器被鎖死。

簡(jiǎn)介EMC認(rèn)證是對(duì)整個(gè)電子產(chǎn)品的電磁兼容進(jìn)行檢測(cè)的認(rèn)證，因此EMC設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，除了要考慮硬件設(shè)計(jì)之外，還要配合相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、布線(xiàn)設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)等。從軟件設(shè)計(jì)角度來(lái)考慮，針對(duì)液晶顯示屏EMC測(cè)試超標(biāo)問(wèn)題，解決的方法主要有展頻方法、降低驅(qū)動(dòng)電流的方法、關(guān)閉閑置I/O口的方法等。以液晶顯示器的EMC設(shè)計(jì)為例，重點(diǎn)探討展頻技術(shù)的應(yīng)用1。

展頻技術(shù)原理展頻技術(shù)，即擴(kuò)展頻譜技術(shù)（Spread-spectrum），是一種常用的無(wú)線(xiàn)電通訊技術(shù)，主要分為跳頻技術(shù)（Frequency-Hopping Spread Spectrum，F(xiàn)HSS）和直接序列（Direct Se?quence Spread Spectrum，DSSS）2種方式。液晶顯示產(chǎn)品主要是采用跳頻技術(shù)，其是將某頻點(diǎn)的信號(hào)，通過(guò)調(diào)制技術(shù)使其工作到更高頻率上。

展頻技術(shù)的應(yīng)用（1）EMC測(cè)試故障分析。

在505MHz頻點(diǎn)，EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的上限值為47dB，而此時(shí)測(cè)試值為51.5dB，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，EMC測(cè)試不合格。由于505MHz頻率可能是高頻頭或LVDS傳送過(guò)程中產(chǎn)生，也有可能是DDR的時(shí)鐘信號(hào)倍頻以后產(chǎn)生。因此，要首先確定EMC測(cè)試超標(biāo)原因。

（2）故障定位。應(yīng)用頻譜分析儀搭配圓圈狀探頭（A型）來(lái)測(cè)試高頻頭區(qū)域的電磁波信號(hào)強(qiáng)度，應(yīng)用頻譜分析儀搭配金屬觸點(diǎn)接觸探頭（B型）來(lái)測(cè)試DDR的時(shí)鐘信號(hào)及LVDS時(shí)鐘信號(hào)強(qiáng)度。通過(guò)測(cè)試結(jié)果找出故障點(diǎn)。需要注意的是，應(yīng)用頻譜分析儀搭配探頭的進(jìn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果只作為判斷參考，但是遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試的不合格點(diǎn)一定能用近場(chǎng)測(cè)試的方法找到。另外，采用B型探頭時(shí)，必須串接一個(gè)47pF左右的電容，以防止電流回灌損壞頻譜分析儀。

由近場(chǎng)測(cè)試結(jié)果看出，LVDS時(shí)鐘腳的信號(hào)強(qiáng)度近場(chǎng)測(cè)試達(dá)到了60dB，進(jìn)一步把LVDS的時(shí)鐘腳添加完全屏蔽措施，重復(fù)在3m狀態(tài)空間進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)505MHz信號(hào)強(qiáng)度為30dB，從而確認(rèn)在3m狀態(tài)空間505MHz信號(hào)強(qiáng)度超標(biāo)是由于LVDS時(shí)鐘信號(hào)引起的。

（3）故障排除。LVDS時(shí)鐘信號(hào)強(qiáng)度導(dǎo)致505MHz信號(hào)強(qiáng)度超標(biāo)，為降低LVDS時(shí)鐘信號(hào)強(qiáng)度，對(duì)該機(jī)型的展頻技術(shù)參數(shù)調(diào)按如下步驟進(jìn)行調(diào)整：①按下遙控電源鍵，電視開(kāi)機(jī)，將菜單定選到“對(duì)比度”；②連續(xù)按下數(shù)字鍵“1950”，進(jìn)入工廠調(diào)試模式；③通過(guò)“▲”和“▼”鍵將工廠設(shè)置菜單定位到“EMC設(shè)置”，按確認(rèn)鍵調(diào)出EMC設(shè)置菜單；④在EMC 設(shè)置菜單中，LVDS Enable 對(duì)應(yīng)的是LVDS的展頻功能，通過(guò)遙控器的“▲”“▼”、“?”“?”鍵，將LVDS Enable 對(duì)應(yīng)的值由“0”變成“1”，然后調(diào)節(jié)“LVDS Span（調(diào)變頻率范圍）”和“LVDS Step（調(diào)變幅度）”對(duì)應(yīng)的參數(shù)，此時(shí)觀察頻譜分析儀中LVDS時(shí)鐘的信號(hào)強(qiáng)度，直到滿(mǎn)足要求；⑤將展頻參數(shù)填入換算表中，計(jì)算出對(duì)應(yīng)寄存器的數(shù)值，編譯之后更新機(jī)型里的軟件；⑥將電視機(jī)重新在3m狀態(tài)空間測(cè)試，505MHz頻點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度變?yōu)?4.8dB，測(cè)試合格，故障排除。

以上方法通常適用于工廠調(diào)試人員，工程技術(shù)人員和研發(fā)工程師一般采用在線(xiàn)調(diào)試工具和軟件直接在線(xiàn)調(diào)試2。

展頻技術(shù)在液晶顯示設(shè)備中的使用注意事項(xiàng)①進(jìn)行展頻之前，請(qǐng)首先確保硬件支持該功能；②進(jìn)行展頻時(shí)，調(diào)變幅度有3種方式，即中間擴(kuò)頻、向下擴(kuò)頻、向上擴(kuò)頻，不管采用哪種方式，調(diào)變幅度不能超過(guò)±5%，否則就會(huì)造成信號(hào)傳輸錯(cuò)誤；③進(jìn)行展頻時(shí)，調(diào)變頻率的范圍為30～60kHz，否則將造成展頻之后的頻率偏移原頻率過(guò)大，出現(xiàn)花屏或圖像拉絲等現(xiàn)象；④進(jìn)行展頻時(shí)，調(diào)制波形沒(méi)有硬性規(guī)定，可以是三角波、正弦曲線(xiàn)，也可以是其他非線(xiàn)性波形；⑤展頻以后，信號(hào)屏帶變寬，數(shù)據(jù)處理量變大，所以會(huì)導(dǎo)致芯片溫度升高5～10℃，因此展頻要結(jié)合溫升實(shí)驗(yàn)一起來(lái)設(shè)計(jì)。

總結(jié)展頻技術(shù)是常用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，通過(guò)實(shí)際案例介紹了如何將這種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用到液晶顯示技術(shù)中，以及應(yīng)用的注意事項(xiàng)，為液晶顯示EMC設(shè)計(jì)提供了有利的依據(jù)，在后續(xù)工作研究中將繼續(xù)探究其他的應(yīng)用技術(shù)，并將之應(yīng)用到液晶顯示技術(shù)中3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)