[科普中國]-展頻

擴展頻譜（Spread Spectrum）技術(shù)是一種常用的無線通訊技術(shù)，簡稱展頻技術(shù)。當主板上的時鐘發(fā)生器工作時，脈沖的峰值會產(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。在沒有遇到電磁干擾問題時，應將此類項目的值全部設為“Disabled”，這樣可以優(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題，則應將該項設為“Enabled”以便減少電磁干擾。在將處理器超頻時，最好將該項設置為“Disabled”，因為即使是微小的峰值飄移也會引起時鐘的短暫突發(fā)，這樣會導致超頻后的處理器被鎖死。

簡介EMC認證是對整個電子產(chǎn)品的電磁兼容進行檢測的認證，因此EMC設計是一個系統(tǒng)的工程，除了要考慮硬件設計之外，還要配合相應的結(jié)構(gòu)設計、布線設計及軟件設計等。從軟件設計角度來考慮，針對液晶顯示屏EMC測試超標問題，解決的方法主要有展頻方法、降低驅(qū)動電流的方法、關(guān)閉閑置I/O口的方法等。以液晶顯示器的EMC設計為例，重點探討展頻技術(shù)的應用1。

展頻技術(shù)原理展頻技術(shù)，即擴展頻譜技術(shù)（Spread-spectrum），是一種常用的無線電通訊技術(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)，其是將某頻點的信號，通過調(diào)制技術(shù)使其工作到更高頻率上。

展頻技術(shù)的應用（1）EMC測試故障分析。

在505MHz頻點，EMC測試標準的上限值為47dB，而此時測試值為51.5dB，超過標準值，EMC測試不合格。由于505MHz頻率可能是高頻頭或LVDS傳送過程中產(chǎn)生，也有可能是DDR的時鐘信號倍頻以后產(chǎn)生。因此，要首先確定EMC測試超標原因。

（2）故障定位。應用頻譜分析儀搭配圓圈狀探頭（A型）來測試高頻頭區(qū)域的電磁波信號強度，應用頻譜分析儀搭配金屬觸點接觸探頭（B型）來測試DDR的時鐘信號及LVDS時鐘信號強度。通過測試結(jié)果找出故障點。需要注意的是，應用頻譜分析儀搭配探頭的進場測試結(jié)果只作為判斷參考，但是遠場測試的不合格點一定能用近場測試的方法找到。另外，采用B型探頭時，必須串接一個47pF左右的電容，以防止電流回灌損壞頻譜分析儀。

由近場測試結(jié)果看出，LVDS時鐘腳的信號強度近場測試達到了60dB，進一步把LVDS的時鐘腳添加完全屏蔽措施，重復在3m狀態(tài)空間進行測試，發(fā)現(xiàn)505MHz信號強度為30dB，從而確認在3m狀態(tài)空間505MHz信號強度超標是由于LVDS時鐘信號引起的。

（3）故障排除。LVDS時鐘信號強度導致505MHz信號強度超標，為降低LVDS時鐘信號強度，對該機型的展頻技術(shù)參數(shù)調(diào)按如下步驟進行調(diào)整：①按下遙控電源鍵，電視開機，將菜單定選到“對比度”；②連續(xù)按下數(shù)字鍵“1950”，進入工廠調(diào)試模式；③通過“▲”和“▼”鍵將工廠設置菜單定位到“EMC設置”，按確認鍵調(diào)出EMC設置菜單；④在EMC 設置菜單中，LVDS Enable 對應的是LVDS的展頻功能，通過遙控器的“▲”“▼”、“?”“?”鍵，將LVDS Enable 對應的值由“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）”對應的參數(shù)，此時觀察頻譜分析儀中LVDS時鐘的信號強度，直到滿足要求；⑤將展頻參數(shù)填入換算表中，計算出對應寄存器的數(shù)值，編譯之后更新機型里的軟件；⑥將電視機重新在3m狀態(tài)空間測試，505MHz頻點的信號強度變?yōu)?4.8dB，測試合格，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調(diào)試工具和軟件直接在線調(diào)試2。

展頻技術(shù)在液晶顯示設備中的使用注意事項①進行展頻之前，請首先確保硬件支持該功能；②進行展頻時，調(diào)變幅度有3種方式，即中間擴頻、向下擴頻、向上擴頻，不管采用哪種方式，調(diào)變幅度不能超過±5%，否則就會造成信號傳輸錯誤；③進行展頻時，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大，出現(xiàn)花屏或圖像拉絲等現(xiàn)象；④進行展頻時，調(diào)制波形沒有硬性規(guī)定，可以是三角波、正弦曲線，也可以是其他非線性波形；⑤展頻以后，信號屏帶變寬，數(shù)據(jù)處理量變大，所以會導致芯片溫度升高5～10℃，因此展頻要結(jié)合溫升實驗一起來設計。

總結(jié)展頻技術(shù)是常用的無線通信技術(shù)，通過實際案例介紹了如何將這種無線通信技術(shù)應用到液晶顯示技術(shù)中，以及應用的注意事項，為液晶顯示EMC設計提供了有利的依據(jù)，在后續(xù)工作研究中將繼續(xù)探究其他的應用技術(shù)，并將之應用到液晶顯示技術(shù)中3。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學