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M E S S T E C H N I K & E M V
Abbildung 1: Störaussendungsprofil ohne SCCG
Abbildung 2: Störaussendungsprofil mit SCCG
über einen elektronischen Schalter in ein Feld von 1.218 H-
Feld-Sonden (Magnetfeld) mit einer Auflösung von 3,75 mm.
Der maximale Frequenzbereich des Systems liegt bei 50 kHz
bis 4 GHz (Freischaltung über optionale Softwareschlüssel).
Das Beispiel anhand SSCG
Ein namhafter Halbleiterhersteller implementierte SSCG
auf dem parallelen Deserializer-Bus. Das SSCG-Verfahren bietet
durch Spreizung eines einzelnen hohen Taktsignals in eine
Vielzahl von vergleichsweise schwachen Störsignalen über ein
breites Frequenzband die Möglichkeit, Emissionen zu reduzieren
und somit die Einhaltung von Normen der elektromagnetischen
Verträglichkeit sicherzustellen. Wie in Abbildung 3
dargestellt, erfolgt die Frequenzänderung um die Nennfrequenz
(f0 = Taktfrequenz). Dieses Verfahren wird als „Center
Spread Modulation“ bezeichnet. Die Spreizung des Spektrums
liegt bei ±1 Prozent (fdev). Auf der Empfängerseite des parallelen
Busses modulieren die Ausgänge das Taktsignal und das
Datenspektrum über die Zeit mit einem Modulationsgrad im
kHz-Bereich (fmod). Der entstandene SerDes-Chipsatz zielt
auf die Automobilindustrie, die erst kürzlich die Anforderungen
an elektronische Baugruppen mit niedrigen Störspektren
herausgab. Der Chip-Hersteller war außerordentlich bemüht
eine quantitative Beweisführung zur Funktion des SSCG-Verfahrens
(Reduktion des Störaussendungsprofils) für seine Automobilkunden
zu finden. Hierfür wurde der Prüfling (DUT)
zunächst mit deaktiviertem SSCG auf den hauseigenen Scanner
platziert, die Stromversorgung sichergestellt und das Störaussendungsprofil
am PC aufgenommen. Anschließend wurde
eine Vergleichsmessung, diesmal mit aktiviertem SSCG-Verfahren,
durchgeführt. Das Nahfeld-Scannersystem generiert
sowohl die Störaussendungsprofile im Spektral- als auch 3D-
Modus. Durch die Überlagerung des drei-dimensionalen Störaussendungsprofils
auf die zugehörige Gerberdatei können die
Ergebnisse (Störquellen) direkt den entsprechenden Komponenten
zugewiesen werden. Abbildung 1 zeigt das Störaussendungsprofil
des DUT mit deaktiviertem SCCG.
Zum Vergleich: In der Abbildung 2 mit aktiviertem SSCG
sieht man die deutliche Reduktion der Störaussendungen sowohl
im 3D- als auch im Spektralmodul.
Nach dem Vergleich der Testergebnisse zeigt sich, dass sich
das beschriebene Nahfeld-Scannersystem und dessen Messverfahren
ideal für die quantitative Beweisführung eignen.
Durch den Einsatz des SSCG-Verfahrens konnte eine drastische
Reduktion des Störaussendungsprofils erreicht werden.
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