エンベデッドシステムスペシャリスト 2012年 午前2 問14
問題文
PC又は組込み機器のクロックジェネレータにSSCG（Spread Spectrum Clock Generator）が用いられることがある。この効果として適切なものはどれか。
選択肢
ア：クロックからの放射ノイズの影響を低減する。（正解）
イ：クロック周期の精度を上げる。
ウ：クロックのジッタを抑える。
エ：クロックの波形を正弦波に近づけ高調波を減らす。
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SSCGによる放射ノイズ低減【午前2解説】
正解の理由
SSCGは、クロックの周波数を一定の範囲でわずかに変化させ、クロック信号のエネルギーを周波数方向に分散させる仕組みです。特定の周波数に集中するエネルギーのピークが下がるため、クロックからの放射ノイズの影響を低減できます。
したがって、適切なのはアです。なお、ノイズの総エネルギーをなくすのではなく、特定の周波数に集中するピークを抑える点がポイントです。
解法ステップ
- SSCGの「Spread Spectrum」は、スペクトラム（周波数成分）を広げるという意味だと捉えます。
- クロック周波数をわずかに変化させることで、特定の周波数に集中するピークを分散させます。
- その結果として期待できる効果は、放射ノイズの影響の低減です。
選択肢別の誤答解説
- ア：正解です。クロックの周波数成分を分散させ、放射ノイズのピークを抑えます。
- イ：誤りです。SSCGの目的はクロック周期の精度を高めることではありません。周波数を意図的にわずかに変化させます。
- ウ：誤りです。SSCGは周波数を変化させる方式であり、ジッタを抑えるためのものではありません。周波数変化を伴うため、ジッタ抑制とは区別して考えます。
- エ：誤りです。SSCGはクロックの周波数成分を分散させる方式で、波形を正弦波に近づけるものではありません。
よくある誤解
- ノイズ自体が消えると思う：SSCGはノイズの総量をなくすのではなく、周波数成分の集中を緩和し、ピークを下げる方式です。
- 周波数を変化させるので、精度が上がると思う：SSCGでは周波数を意図的に変化させます。クロックの周期精度を向上させる機能ではありません。
- ジッタとSSCGを同じものと考える：ジッタは信号のタイミングの揺らぎで、SSCGは放射ノイズのピークを抑えるための周波数変調です。
補足コラム
クロック信号は、周期的な信号であるため、特定の周波数に強い成分が現れやすく、電磁妨害（EMI）の原因となることがあります。SSCGは周波数を少しずつ変化させ、その成分を周波数帯域に分散します。そのため、EMIの規制試験などで問題となるピーク値の低減に役立ちます。
FAQ
SSCGを使うと、クロックの周波数は完全に一定ではなくなるのですか？
はい。規定の範囲で周波数をわずかに変化させます。この変化を利用して、放射ノイズのピークを抑えます。
はい。規定の範囲で周波数をわずかに変化させます。この変化を利用して、放射ノイズのピークを抑えます。
SSCGは、どのようなノイズ対策ですか？
クロックの周波数成分を分散させることで、特定周波数に集中する放射ノイズのピークを低減する対策です。
クロックの周波数成分を分散させることで、特定周波数に集中する放射ノイズのピークを低減する対策です。
関連キーワード: SSCG、スペクトラム拡散、クロック、放射ノイズ、EMI
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