可攜式產(chǎn)品電磁干擾濾波解決方案

　　CLC濾波裝置可以選擇對主頻率衰減影響最 小為考慮，其最主要是用在當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部的訊號在做傳遞時(shí)，當(dāng)只需要對其高頻的倍頻諧波(Homonic)做濾波處理時(shí)，能使主頻能量盡量保持原大小，而將高 頻訊號濾除。而CRC類型的濾波器，則主要會使用在系統(tǒng)的接口端，可以具有能選擇較佳阻抗匹配(Impedance Match)的特性，有效降低因?yàn)樽杩共黄ヅ渌斐傻亩胃蓴_問題。

　　無論那種濾波裝置，要考慮濾掉的頻率能量是多或是少，還必需考慮訊號的傾斜 (Skew)及抖動(Jitter)問題來做決定，因此不一定是把所有的高頻訊號濾掉越多才會越好，有許多時(shí)候適當(dāng)?shù)谋Ａ?倍頻及5倍頻甚至7倍頻訊號能 量，會使得眼圖(Eye Diagram)更佳。然而，在差動訊號(Differential Signal)的處理上，正端與負(fù)端的訊號必需相位差180度的完整訊號才能得到最佳的眼圖。而來自電源及地端的偶數(shù)倍頻諧波或是共模噪聲 (Common-Mode Noise)都會造成差動訊號的失真，參考圖三中左側(cè)的訊號。

　　要解決這個問題，主要就是使用共模型式的濾波抑制器(Common-Mode Choke)，利用小訊號在電感訊號抑制器中，共模訊號會被抵消的方式，來過濾掉共模噪聲，如圖三說明所示。然而使用圖三中的共模濾波(Common- Mode Filter)裝置，由于差模訊號上相當(dāng)于也會看到了L型(L-Model)濾波效應(yīng)，因此使用這種濾波器件必需同時(shí)看差模與共模的濾波頻段，兩者的濾波 效果是不同的。到此可以發(fā)現(xiàn)，以上兩類型的濾波裝置都是用來解決訊號上的噪聲問題。而且，有許多機(jī)會是用在產(chǎn)品的接口端，那么靜電放電的問題在此也不容被 忽視。

　　因此，晶焱科技整合了其系統(tǒng)級的靜電防護(hù)技術(shù)與這些訊號濾波產(chǎn)品做了一個完美的結(jié)合，如圖二及圖三中含有TVS(Transient Voltage Suppressor)的濾波裝置，就是用來同時(shí)有效解決靜電及濾波的問題的產(chǎn)品。另外，在使用這些濾波器件時(shí)，所需注意的不再是電容的大小，而必須在意 訊號的傳輸損耗(Insertion Loss)以及反射損耗(Return Loss)，在S參數(shù)中的這些信息才代表有多少能量的訊號可以傳遞或反射，藉此信息選擇適合的主要頻點(diǎn)及要濾波的強(qiáng)度。

　　在電源及接地部份，系統(tǒng)的印刷電路板(PCB, Printed Circuit Board)中的小訊號返回路徑(Return Path)，為EMI輻射的最主要磁耦極天線(Magnetic Diople Antenna)路徑，。良好的多層板接地面設(shè)計(jì)雖然可以降低返回路徑的面積，但是如果僅使用不具有減震效果的電容器，再加上在系統(tǒng)內(nèi)未能設(shè)計(jì)出良好真實(shí) 的接地點(diǎn)位置，這樣反而會將電源噪聲帶到了整個接地面，而造成了寬帶(Broad Band)噪聲。

　　但是，如果使用RC減震器(Snubber)，那么就必須要調(diào)整RC值到能過濾的頻段，這又是另外一項(xiàng)艱難的任務(wù)。另一方面，由于主芯片 (Main Function Chip)的內(nèi)部電路設(shè)計(jì)又會有倍頻、除頻等需求的設(shè)計(jì)存在。因此，許多的各種奇、偶倍頻小訊號能量，就變成了噪聲而載波在電源上。再經(jīng)由系統(tǒng)上的電源及 接地設(shè)計(jì)，而輻射或傳導(dǎo)到PCB的各個位置。而在這些繁多集成電路的復(fù)雜運(yùn)作下，又造成這些噪聲能量，在主芯片電源接點(diǎn)附近之電壓、電流單頻訊號不再是 90度(可用電容或電感降噪)或0度(電阻特性)的相位差。

　　但是單純的電容或電感的使用下，電壓或電流小訊號僅能做90度的相位加減。但是，當(dāng)電壓電流相 位差不再是90度或0度時(shí)，那么使用電容或電感，有時(shí)反而使得一些單頻噪聲更加強(qiáng)，如圖四所示是個復(fù)雜的迭加(Superposition)效應(yīng)。此外， 電容的使用也必須注意它有一定的使用頻段范圍，在超過它的頻率返折點(diǎn)后，它就變成電感了，如圖五所示。而在頻率返折點(diǎn)附近，也會有極點(diǎn)(Pole)問題存 在。晶焱科技為解決以上之問題，利用分支電流的特性，設(shè)計(jì)出具有能在寬帶帶范圍中，同時(shí)偵測電壓、電流小訊號，并能調(diào)變其間的相位差，而做出濾波減震芯 片。