隨著無線通信技術的快速發展，電磁干擾（EMI）問題日益突出。尤其在高密度電子系統中，開關電源作為主要噪聲源之一，其傳導和輻射干擾可能嚴重影響系統性能與可靠性。為滿足EMC標準要求，工程師需采用有效手段抑制EMI。其中，擴頻頻率調制（Spread Spectrum Frequency Modulation, SSFM）作為一種廣泛應用的技術，在多個Analog Devices（簡稱：ADI）產品線中得到實現，顯著改善了EMI性能。

一、EMI分類與測量方式

EMI通常分為傳導干擾（通過導線傳播）和輻射干擾（通過空氣傳播）。開關電源因其高頻切換特性，成為傳導EMI的主要來源之一。監管標準如CISPR 16-1-3規定了EMI測試方法，包括：

峰值檢測（Peak Detection）

準峰值檢測（Quasi-Peak Detection）

平均值檢測（Average Detection）

這些測量方式對SSFM的有效性評估至關重要。

二、SSFM原理及優勢

SSFM通過在一定范圍內隨機或周期性地改變開關頻率，將原本集中在固定頻率點的能量“分散”到更寬的頻帶上，從而降低特定頻率下的峰值噪聲和平均噪聲水平。

1. 頻率擴展量

典型頻率擴展范圍為±10%，擴展越大，能量在接收器帶內停留的時間越短，EMI改善越明顯。大多數開關穩壓器可接受±10%以內的頻率波動。

2. 調制速率

調制速率越高，EMI在單位時間內的占空比越低，但受限于開關穩壓器的響應帶寬。過高的跳頻速率可能導致輸出電壓波動或尖峰出現。

3. 調制方式

正弦波/三角波調制：周期性強，可能引入低頻紋波；

偽隨機調制：消除周期性，避免音頻噪聲和圖像偽影，適合高精度系統。

三、SSFM在Analog Devices產品中的實現

1. 硅振蕩器系列（LTC6908/LTC6909/LTC6902）

這些多相硅振蕩器支持擴頻調制，適用于為多個開關穩壓器提供同步時鐘。例如：

LTC6908 支持雙輸出，具有內部跟蹤濾波器，確保頻率跳變平滑；

LTC6909 最多支持八相輸出，提升系統整體開關頻率，進一步分散EMI能量。

2. 開關穩壓器系列

LTM4608A

該μModule?穩壓器在CLKIN引腳接SVIN時啟用SSFM，內部振蕩器在標稱頻率的70%~130%之間隨機變化，有效降低峰值EMI。

LT8609

一款高壓同步降壓轉換器，其SSFM模式通過3kHz三角波調制開關頻率，高端擴展約20%，顯著優化EMI頻譜分布。

LTC3251/LTC3252

電荷泵型降壓穩壓器采用偽隨機擴頻技術，將開關頻率控制在1MHz至1.6MHz之間，極大削弱諧波成分，LTC3252默認開啟SSFM功能。

3. LED驅動器系列

LT3795

用于汽車與顯示屏照明的多拓撲LED控制器，集成SSFM功能。RAMP引腳外接電容生成三角波，調制頻率在基頻的70%~100%之間變化，有效降低傳導EMI。

LT3952

恒流/恒壓LED驅動器支持偽隨機單向頻率擴展（最高+31%），避免敏感頻段（如AM廣播頻段）干擾，同時便于精確設定時鐘頻率。

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四、Silent Switcher? + SSFM：協同降低EMI的典范

LT8640是Analog Devices Silent Switcher?系列產品之一，結合了布局優化的低輻射架構與SSFM技術，在2MHz下仍能保持高達95%的效率，同時滿足嚴苛的EMC標準（如CISPR 25 Class 5）。

其特點包括：

輸入電壓范圍：3.4V 至 42V；

輸出電流能力：連續5A，瞬態7A；

支持頻率同步與軟啟動；

封裝尺寸小（3mm × 4mm QFN）；

在12V輸入、5V輸出條件下靜態電流僅2.5μA。

五、結語

SSFM技術已成為現代開關電源設計中不可或缺的EMI抑制手段。Analog Devices在多個產品線上集成了該技術，從硅振蕩器到μModule?穩壓器、LED驅動器等，提供了完整的低EMI解決方案。對于需要在復雜電磁環境中穩定工作的工業、汽車及通信系統而言，合理使用SSFM不僅有助于通過認證測試，還能提升系統整體穩定性與長期可靠性。