1 はじめに

スペクトラム拡散手法 (または「ディザリング」) は、さまざまなアプリケーションで長年にわたって使用され、無線や有線の通信でも使用されてきた歴史があります。スイッチング・レギュレータでは、スペクトラム拡散を使用して、基本スイッチング周波数とその高調波の両方で、固定周波数スイッチングによって生成される EMI の影響を低減できます [1]。この EMI は、放射放出と伝導放出という両方の形で表面化する可能性があり、どちらにも対処することが重要です。このアプリケーション・ノートでは、車載用アプリケーションで、対象の主な周波数が CISPR-25 伝導 EMI テスト規格に準拠しているとき、スペクトラム拡散を最適化することに重点を置いています [2]。ただし、ここで説明する方法は、他のテスト規格にも応用できます。

スペクトラム拡散を最適化するとき、最大の課題の 1 つは、複数の周波数帯域で適切に動作するソリューションを見つけることです。ほとんどの変調方式は 1 つの帯域で優れた性能を発揮する一方で、他の帯域では欠点があります [1]。これは、業界標準の EMI テストでは、周波数帯域ごとに異なるスペクトラム・アナライザ RBW 設定が要求されることと、その RBW がディザリング性能に大きな影響を及ぼすことによるものです [3]。このアプリケーション・ノートでは、新しいデジタル・スペクトラム拡散方式である DRSS を紹介します。DRSS は、車載の伝導 EMI テストに使用される高 (120kHz) と低 (9kHz) の両方の CISPR-25 RBW で適切に動作します [4]。この方式は、電流モード、プログラマブル周波数、非同期整流、昇圧 / SEPIC / フライバック・コントローラおよびコンバータである LM5156x(-Q1) と LM5157x(-Q1) の両方で使用されています。

スペクトラム拡散の最適化時に直面するトレードオフについて、f_C、Δf_C、f_m、m などの一般的なスペクトラム拡散設計パラメータを使用して解説し、RBW フィルタの時間領域の影響について説明します。このアプリケーション・ノートの大部分は、電流技法とスペクトラム拡散理論のレビューを中心にしています。これは意図的なものです。DRSS の価値を理解するには、どのようなトレードオフのバランスが必要かを理解することが最も重要であるためです。