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          有效解決手機EMI及ESD干擾的新型濾波器設(shè)計

          作者: 時間:2015-05-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            目前對于許多流行的手機(尤其是翻蓋型手機)而言,手機的彩色LCD、OLED顯示屏或相機模塊CMOS傳感器等部件,都是通過柔性電路或長走線PCB與基帶控制器相連的,這些連接線會受到由天線輻射出的寄生GSM/CDMA頻率的干擾。同時,由于高分辨率CMOS傳感器和TFT模塊的引入,數(shù)字信號要在更高的頻率上工作,這些連接線會像天線一樣產(chǎn)生干擾或可能造成危險事件。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/274258.htm

            上述這種干擾均會破壞視頻信號的完整性,甚至損壞基帶控制器電路。受緊湊設(shè)計趨勢的推動,考慮到電路板空間、手機工作頻率上的高濾波性能以及保存信號完整性等設(shè)計約束,分立濾波器不能為解決方案提供任何空間節(jié)省,而且只能提供針對窄帶衰減的有限濾波性能,因此目前大多數(shù)設(shè)計者都使用集成的濾波器。

            隨著手機及相機等便攜式設(shè)備中LCD顯示屏分辨率的提高,視頻信號的傳輸速率也越來越高,傳統(tǒng)的濾波器方案已慢慢達到它們的技術(shù)極限。在配有高分辨率顯示屏及嵌入式相機的手機中,信號是通過特定頻率(取決于分辨率)從基帶ASIC被傳送至LCD及內(nèi)嵌的相機上。視頻分辨率越高,數(shù)據(jù)工作的頻率亦越高。比如,對于30至60萬像素的相機模塊來說,時鐘頻率大約介于6至12MHz之間。因此建議將濾波器(上下)截止頻率選擇在30至50MHz范圍內(nèi)。隨著分辨率的提高到數(shù)百萬像素,時鐘頻率已超過60MHz,這要求濾波器的截止頻率高達300MHz。

            

          有效解決手機EMI及ESD干擾的新型濾波器設(shè)計

           

            圖1:新型濾波器單元結(jié)構(gòu)(串聯(lián)電阻為100歐姆,線電容為20pF)

            

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            圖2:新型RC濾波器S21參數(shù)曲線

            

          有效解決手機EMI及ESD干擾的新型濾波器設(shè)計

           

            圖3:英聯(lián)電子LC濾波器單元結(jié)構(gòu)

            面對手機行業(yè)的這些發(fā)展趨勢,傳統(tǒng)的RC濾波器解決方案正在達到其極限。為滿足手機視頻信號的不斷增高以及更強的抗浪涌能力需求,英聯(lián)電子開發(fā)出基于LC結(jié)構(gòu)的新一代EMI濾 波器。這種集成的LC濾波器結(jié)構(gòu)可用來提供高達350MHz的截止頻率,可支持時鐘頻率超過60MHz的數(shù)據(jù)速率。同時它能提供出色的濾波性能,在 800MHz至2.5GHz的頻率范圍內(nèi)衰減特性優(yōu)于-25dB。圖4顯示了采用此濾波器基本單元架構(gòu)的S21參數(shù)指標。除濾波功能外,集成輸入TVS管 還能抑制高達15kV的空氣放電ESD沖擊,達到了IEC61000-4-2第4級工業(yè)標準所要求的性能水平。

            

          有效解決手機EMI及ESD干擾的新型濾波器設(shè)計

           

            圖4:英聯(lián)電子LC濾波器的S21參數(shù)曲線

            英聯(lián)電子的低電容EMI濾波器UM4411、UM6411、UM8411支持4、6及8線配置,每一種配置均包含側(cè)接有TVS管的PI型RC濾波網(wǎng)絡(luò)。器件采用了0.4mm管腳間距的QFN封裝,可以為超薄手機的設(shè)計師們提供更為寬裕的設(shè)計空間。尤其在PCB的布板上,目前一些顯示屏I/O連接座的管腳間距都是0.4mm,使用0.4mm管腳間距DFN封裝的EMI濾波器將有助于系統(tǒng)工程師布板。在器件的選擇上,應根據(jù)數(shù)據(jù)通道的數(shù)量進行合理選擇,圖5中顯示了使用一個8通道的濾波器和兩個4通道濾波器在布板上的一些優(yōu)勢;同時選用一個8通道濾波器也比兩個4通道濾波器的成本要低。

            

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