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手機(jī)設(shè)計(jì)中的抗電磁干擾和ESD防護(hù)技術(shù)

作者: 時(shí)間:2012-07-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

目前對(duì)于許多流行的(尤其是翻蓋型)而言,的彩色LCD、OLED顯示屏或相機(jī)模塊CMOS傳感器等部件,都是通過(guò)柔性電路或長(zhǎng)走線(xiàn) PCB與基帶控制器相連的,這些連接線(xiàn)會(huì)受到由天線(xiàn)輻射出的寄生GSM/CDMA頻率的。同時(shí),由于高分辨率CMOS傳感器和TFT模塊的引入,數(shù)字 信號(hào)要在更高的頻率上工作,這些連接線(xiàn)會(huì)像天線(xiàn)一樣產(chǎn)生EMI或可能造成危險(xiǎn)事件。

  上述這種EMI及均會(huì)破壞視頻信號(hào)的完整性,甚至損壞基帶控制器電路。受緊湊趨勢(shì)的推動(dòng),考慮到電路板空間、手機(jī)工作頻率上的高濾波性 能以及保存信號(hào)完整性等約束,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(duì)窄帶衰減的有限濾波性能,因此目前大多數(shù)者都使用集成 的EMI濾波器。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/165282.htm

  隨著手機(jī)及相機(jī)等便攜式設(shè)備中LCD顯示屏分辨率的提高,視頻信號(hào)的傳輸速率也越來(lái)越高,傳統(tǒng)的濾波器方案已慢慢達(dá)到它們的極限。在配有高分辨率 顯示屏及嵌入式相機(jī)的手機(jī)中,信號(hào)是通過(guò)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(jī)上。視頻分辨率越高,數(shù)據(jù)工作的頻率亦越高。比如,對(duì)于30至60萬(wàn)像素的相機(jī)模塊來(lái)說(shuō),時(shí)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(wàn)像素,時(shí)鐘頻率已超過(guò)60MHz,這要求濾波器的截止頻率高達(dá) 300MHz。

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

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  圖2:新型RC濾波器S21參數(shù)曲線(xiàn)。

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  圖3:英聯(lián)電子LC濾波器單元結(jié)構(gòu)。

  面對(duì)手機(jī)行業(yè)的這些發(fā)展趨勢(shì),傳統(tǒng)的RC濾波器解決方案正在達(dá)到其極限。為滿(mǎn)足手機(jī)視頻信號(hào)的不斷增高以及更強(qiáng)的抗浪涌能力需求,英聯(lián)電子開(kāi)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(lái)提供高達(dá)350MHz的截止頻率,可支持時(shí)鐘頻率超過(guò)60MHz的數(shù)據(jù)速率。同時(shí)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?xún)?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(biāo)。除濾波功能外,集成輸入TVS管還能抑制高達(dá)15kV的空氣放電ESD沖擊,達(dá)到了 IEC61000-4-2第4級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所要求的性能水平。

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

  英聯(lián)電子的低電容EMI濾波器UM4411、UM6411、UM8411支持4、6及8線(xiàn)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(jī)的設(shè)計(jì)師們提供更為寬裕的設(shè)計(jì)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(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)通道的數(shù)量 進(jìn)行合理選擇,圖5中顯示了使用一個(gè)8通道的濾波器和兩個(gè)4通道濾波器在布板上的一些優(yōu)勢(shì);同時(shí)選用一個(gè)8通道濾波器也比兩個(gè)4通道濾波器的成本要低。

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  圖5 EMI濾波器管腳間距對(duì)布板的影響.

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