(57)【要約】【課題】ノイズ源となっているクロックパルスを簡単に判別することができるノイズ源判別方法を提供する。【解決手段】電子装置は、各々が互いに周波数の異なるクロックパルスを生成する複数のクロック生成回路を有する。第１のステップでは、上記電子装置から発生するノイズを測定する。第２ステップでは、上記複数のクロック生成回路のうち、１個ずつのクロック生成回路に対して周波数変調を実施した状態での上記電子装置から発生するノイズの測定を、上記複数のクロック生成回路のすべてについて実施する。第１ステップにおいて測定された判別すべきノイズの周波数に対して、上記第２ステップにおいて上記複数のクロックパルスのうち上記周波数変調により上記対応するノイズが低減しているクロックパルスをノイズ源と判定する。【選択図】図２
2010096556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が互いに周波数の異なるクロックパルスを生成する複数のクロック生成回路を有する電子装置のノイズ源判別方法であって、
上記電子装置から発生するノイズを測定する第１ステップと、
上記複数のクロック生成回路のうち、１個ずつのクロック生成回路に対して周波数変調を実施した状態での上記電子装置から発生するノイズの測定を、上記複数のクロック生成回路のすべてについて実施する第２ステップと、
第１ステップにおいて測定された判別すべきノイズの周波数に対して、上記第２ステップにおいて上記複数のクロックパルスのうち上記周波数変調により上記対応するノイズが低減しているクロックパルスをノイズ源と判定する、
ノイズ源判別方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記複数のクロック生成回路は、各々が周波数変調機能付のクロック生成回路で構成され、
上記第１ステップでは、上記のクロック生成回路の全てにおいて周波数変調機能が非動作状態にされ、
上記第２ステップでは、上記複数のクロック生成回路の各々について、いずれか１個のクロック生成回路についてのみ周波数変調機能が動作状態にされて上記ノイズの測定が行われる、
ノイズ源判別方法。
【請求項３】
請求項２において、
上記ノイズは、ＥＭＩである、
ノイズ源判別方法。
【請求項４】
請求項３において、
上記ノイズの測定は、ＶＣＣＩにより行われる、
ノイズ源判別方法。
【請求項５】
請求項１において、
上記電子装置は、
複数の実装基板の組み合わせにより構成され、
複数の実装基板に上記複数のクロック生成回路が搭載される、
ノイズ源判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノイズ源判別方法に関し、各々が互いに周波数の異なるクロックパルスを生成する複数のクロック生成回路を有するマイクロコンピュータシステム等のＥＭＩ対策技術に利用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クロックパルスの周波数をわずかに変動させることによりクロックパルスの周波数スペクトラムのピーク値を下げて放射雑音（ＥＭＩ；Electro Magnetic Interference)を低減させることが知られている。このようなクロックパルスの周波数を変動させる周波数変調機能付クロック発生回路（ＳＳＣＧ；Spread Spectrum Clock Generator)については、特開２００８−０２２３４５号公報、特開２００８−０９０７７４号公報等がある。電子装置のＥＭＩ対策技術の例としては、ＷＯ９６／２２００８号がある。
【特許文献１】特開２００８−０２２３４５号公報
【特許文献２】特開２００８−０９０７７４号公報
【特許文献３】ＷＯ９６／２２００８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
マイクロコンピュータシステム等の電子装置は、多機能化や高機能化等のために使用されるクロックパルスの周波数が多岐にわたっている。このクロックパルスは、ＣＰＵ（中央処理装置）の動作に必要なシステムクロックの他に、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus) 、ＡＴＡ(AT Attachment) ，ＳＡＴＡ(Serial ATA)等のような様々なインターフェイスにはそれぞれの規格に沿った周波数のクロックパルスが必要にされる。このように、各々が互いに周波数の異なるクロックパルスを生成する複数のクロック生成回路を有する電子装置において、どのクロックパルスがノイズ源になっているかを判別することはＥＭＩ対策を効率的に行う上で有益である。しかしながら、前記特許文献１〜３等のようなＥＭＩ対策技術においては、ノイズ源を特定しようとする発想は認められない。この理由は、源クロックの周波数成分の他に、かかる源クロックから派生するハーモニクス（高調波、低調波）成分、複数のクロックパルスの周波数差とシステムに搭載された非線形素子による検波成分、あるいは寄生振動成分等が相互に複雑に関与してノイズ源の特定を困難にしていることが考えられる。
【０００４】
この発明の目的は、ノイズ源となっているクロックパルスを簡単に判別することができるノイズ源判別方法を提供することにある。ここの発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される１つの実施例は、以下の通りである。電子装置は、各々が互いに周波数の異なるクロックパルスを生成する複数のクロック生成回路を有する。第１のステップでは、上記電子装置から発生するノイズを測定する。第２ステップでは、上記複数のクロック生成回路のうち、１個ずつのクロック生成回路に対して周波数変調を実施した状態での上記電子装置から発生するノイズの測定を、上記複数のクロック生成回路のすべてについて実施する。第１ステップにおいて測定された判別すべきノイズの周波数に対して、上記第２ステップにおいて上記複数のクロックパルスのうち上記周波数変調により上記対応するノイズが低減しているクロックパルスをノイズ源と判定する。
【発明の効果】
【０００６】
ＳＳＣＧを用いたＥＭＩ対策技術を利用して、簡単にノイズ源となっているクロックパルスを特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１及び図２には、この発明の原理を説明するＥＭＩスペクトラム分布図が示されている。図１は、水晶発振回路により３３ＭＨｚの基準パルスを生成し、それをＰＬＬ回路により２００ＭＨｚのクロックパルスを形成した場合が示されている。このように１つのクロックパルスを生成する場合でも、前記のように源クロックの周波数成分３３ＭＨｚや、上記ＰＬＬ回路で生成した２００ＭＨｚの他に、かかる源クロック等から派生するハーモニクス（高調波、低調波）成分、上記３３ＭＨｚと２００ＭＨｚとの周波数差とシステムに搭載された非線形素子による検波成分、あるいは寄生振動成分等が相互に複雑に関与して多岐にわたるノイズが発生している。
【０００８】
図２では、上記３３ＭＨｚの源発振周波数に対して、ステレオコンポジット信号帯域外、例えば２０−５３ＫＨｚではない６０ＫＨｚの周波数変調をかけた場合のＥＭＩスペクトラム分布図が示されている。図１と比較すると対応する周波数スペクトラムのピーク値が下がり、ペンシル型になっていることが分かる。ＳＳＣＧは、このような周波数スペクトラムのピーク値を下げることによりＥＭＩを低減させるものである。
【０００９】
被ＥＭＩ測定デバイス（電子装置）において、互いに周波数が異なる複数のクロックパルスを生成するクロック生成回路が存在する場合、それぞれが図１のようにノイズを発生させるので、全体でみると図１より更に複雑な周波数スペクトラムになる。しかしがら、そのうち１つのクロック生成回路に対して周波数変調をかけると、図２のようにそのクロックパルスが原因となる周波数スペクトラムのピーク値が下がり、図２のようなペンシル型としてスペクトラムアナライザの画面上に表示される。
【００１０】
したがって、複数のクロック生成回路が存在する場合には、第１ステップとして、全てのクロック生成回路に対しては、前記周波数変調をかけない状態として前記図１のような周波数スペクトラム分布をスペクトラムアナライザ等により測定する。
【００１１】
第２ステップとして、複数のうち１個のクロック生成回路に対してのみ、前記周波数変調をかけて前記図２のような周波数スペクトラム分布をスペクトラムアナライザ等により測定する。この測定は、複数のクロック生成回路のそれぞれについて、前記周波数変調をかけて実施する。第１ステップにおいて、判別すべきＥＭＩ周波数に対して、上記第２ステップにおいて、上記複数のクロックパルスのうち上記周波数変調により上記判別すべきＥＭＩ低減が認められるクロックパルスを発生源と判定する。なお、判別したいＥＭＩ発生源とみられるクロックパルスが判明した時点で、上記第２ステップでの前記周波数変調を伴う測定を終了してもよいことはいうまでもない。
【００１２】
上記ＥＭＩ測定は、例えばＶＣＣＩ法により実施される。この測定方法は、電波暗室のように他の電波が入らない測定環境にしておいて、被測定デバイスである電子装置を３６０°回転するターンテーブルに搭載し、１０ｍ離れた場所にアンテナを立て、上記電子装置を動作状態にして、最も電磁波の強い場所を探す。このとき、アンテナの高さは、１ｍから４ｍまでの範囲で動かす。上記アンテナの距離を３ｍとする場合もある。上記アンテナで受信された電磁波をスペクトラムアナライザの画面上で観測する。
【００１３】
測定方法は、ＶＤＥ法等のように電子装置の接地線に流れる電流波形を観測するもの等のように他の測定方法であってもよい。
【００１４】
図３には、前記判別方法が適用されるマイクロコンピュータシステムの一実施例の概略ブロック図が示されている。このマイクロコンピュータシステムは、信号処理装置としての中央処理装置ＣＰＵと、それを中心にして周辺装置としてのモジュールＭＯＪ１〜ＭＯＪｍから構成される。この実施例では、本体システム（基板）と、拡張システム１（基板）ないし拡張システム３（基板）から構成される。上記本体システムと拡張システム１とは、拡張コネタクＥＸＣＮ１により接続される。拡張システム１と拡張システム２とは、拡張コネタクＥＸＣＮ２により接続される。また、拡張システム２と拡張システム３とは、拡張コネタクＥＸＣＮ３により接続される。基本システムには、中央処理装置ＣＰＵと、モジュールＭＯＪ１〜ＭＯＪ３が搭載される。拡張システム１ないし拡張システム３は、それぞれモジュールＭＯＪ４ないしＭＯＪｍが搭載されている。
【００１５】
上記本体システムにおいては、ＣＰＵに対してクロック生成回路ＣＰＧ１が搭載される。また、モジュールＭＯＪ３には、クロック生成回路ＣＰＧ２が搭載される。拡張システム１ないし３においても、それぞれに搭載される各モジュールＭＯＪ４、ＭＯＪ５ないしＭＯＪｍにそれぞれクロック生成回路ＣＰＧ３、ＣＰＧ４ないしＣＰＧｎが設けられる。このようなマイクロコンピュータシステムにおいては、その動作状態のときに発生するＥＭＩは、前記クロック生成回路ＣＰＧ１ないしＣＰＧｎが動作状態して、それぞれが独自のクロックパルスを生成している。
【００１６】
したがって、従来のＥＭＩ測定のときには、すべてのクロックパルスにより合成されたＥＭＩスペクトラムしか観測できず、対策すべきＥＭＩピークを持つ原因究明が困難となる。この実施例のノイズ源判別方法では、図３の電子装置では、１つのクロック生成回路ＣＰＧ１に対して、スペクトラム拡散変調（周波数変調）をかけて、前記ＥＭＩ測定を行う。このクロック生成回路ＣＰＧ１に対するスペクトラム拡散変調により、対策すべきＥＭＩピークも変調された波形（前記図２のようなペンシル型）となり、かかるクロック生成回路ＣＰＧ１により形成されるクロックパルスが原因となっていることが判る。
【００１７】
前記クロック生成回路ＣＰＧ１に対するスペクトラム拡散変調では、問題となるＥＭＩピークが変調されない場合には、クロック生成回路ＣＰＧ１に替えて、クロック生成回路ＣＰＧ２に対してスペクトラム拡散変調をかけて、前記同様にＥＭＩ測定を行う。以下、原因となるクロックパルスが判別できるまで、つまりは問題となるＥＭＩピークが変調された波形が見つかるまで順次に上記クロック生成回路に対するスペクトラム拡散変調を順次にかけて測定すればよい。
【００１８】
電子装置の開発時においては、本願発明の適用によって問題となるクロックパルスが発見されるなら、クロックパルスの供給経路等の見直し、波形の調整、供給経路に対する抵抗の挿入やＳＳＣＧとする等によって対策を行う。出荷前や実使用状態でＥＭＩ対策を必要とする電子装置が発見されたなら、当該クロック生成回路をＳＳＣＧに置き換えることで簡単に対策を行うことができる。つまり、どのクロック生成回路によるクロックパルスであるがが不明なときには、必要でもないクロック生成回路をＳＳＣＧに置き換える等の無駄が発生してしまう。
【００１９】
図４には、前記判別方法が適用されるマイクロコンピュータシステムの他の一実施例の基板構成図が示されている。この実施例では、本体システムボード（基板）と、拡張システムボード１ないし拡張システムボード２及びＬＣＤパネルから構成される。上記本体システムボードには、中央処理装置ＣＰＵと、周辺装置（モジュール）としてＳＤＲＡＭ、ＦＬＳＨ（フラッシュメモリ）、ＵＳＢ，ＲＪ４５（ネットワークインターフェイス）及びフラットケーブルを介してＬＣＤ（液晶表示）パネルが設けられる。また、ＰＯＷは電源装置である。拡張システムボード１には、前記周辺装置（モジュール）としてＨＵＤＩ（ハイパフォーマンスユーザーデバッグインターフェイス）／ＡＵＤ（アドバンストユーザーデバッガ）、ＳＣＩＦ１，２（シリアルコミュニケーションインターフェイス）等のインターフェイスが設けられ、拡張システムボード２には、無線ＬＡＮが設けられる。ＨＵＤＩ／ＡＵＤは、エミュレータ向けた対応用のインターフェイスである。
【００２０】
このようなマイクロコンピュータシステムにおいては、前記中央処理装置ＣＰＵ、ＵＳＢ，ＲＪ４５、ＳＣＩＦ１，２等のインターフェイス及び無線ＬＡＮのそれぞれに必要に応じてクロック生成回路が設けられるので、前記ＥＭＩ対策を前記同様にして容易に実施することができる。
【００２１】
以上本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、電子装置は、前記のようなマイクロコンピュータシステムの他、複数通りのクロックパルスを有する各種デジタル電子装置であればよい。ノイズ源となっているクロックパルスを特定することの目的は、前記ＥＭＩ対策の他に何であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は、複数のクロックパルスを有する電子装置におけるＥＭＩ等のようなノイズ源判別方法として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の原理を説明する１つのＥＭＩスペクトラム分布図である。
【図２】この発明の原理を説明する他の１つのＥＭＩスペクトラム分布図である。
【図３】この発明に係る判別方法が適用されるマイクロコンピュータシステムの一実施例の基板構成図である。
【図４】この発明に係る判別方法が適用されるマイクロコンピュータシステムの他の一実施例の基板構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
ＣＰＵ…中央処理装置、ＭＯＪ１〜ＭＯＪｍ…モジュール（デバイス又は周辺装置）、ＥＸＣＮ，ＥＸＣＮ１〜３…拡張コネタク。
【図１】
2010096556.tif 000003
【図２】
2010096556.tif 000004
【図３】
2010096556.tif 000005
【図４】
2010096556.tif 000006