為便攜應(yīng)用選擇適合的集成EMI濾波及ESD保護(hù)方案

　　就EMI/RFI濾波而言，以手機(jī)應(yīng)用為例，傳統(tǒng)上的一個(gè)基準(zhǔn)頻率是800 MHz，因?yàn)?00 MHz接近手機(jī)所用頻段的起始頻率。大多數(shù)情況下，手機(jī)設(shè)計(jì)工程師要求在800 MHz以上頻率進(jìn)行濾波，這一般意味著最低30 dB的信號(hào)衰減。隨著手機(jī)中功能的增多以及時(shí)鐘與數(shù)據(jù)信號(hào)的分類(lèi)，基準(zhǔn)頻率正在降低。許多便攜電子產(chǎn)品制造商要求在400 MHz頻率進(jìn)行EMI/RFI濾波，未來(lái)可能還會(huì)要求在更低頻率下進(jìn)行EMI/RFI濾波。

　　集成EMI濾波與ESD保護(hù)

　　在便攜產(chǎn)品中，濾波器一般位于鄰近連接端口、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的位置。而恰好這些位置也可能面臨靜電放電(ESD)事件。以音頻線路為例，如果采用分立元件方案來(lái)分別進(jìn)行EMI濾波和ESD保護(hù)，就面臨著執(zhí)行這兩項(xiàng)功能所需要的元器件數(shù)量問(wèn)題。其中，就EMI濾波器而言，如果使用1個(gè)分立的π型LC濾波器，就需要2個(gè)表面貼裝電容和1個(gè)表面貼裝電感。為了提供ESD保護(hù)，還需要額外增加某種類(lèi)型的表面貼裝瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)二極管。這樣，1條音頻線路的EMI濾波和ESD保護(hù)就需要4個(gè)獨(dú)立元件，這里還未提及這些元件所需占用的便攜設(shè)彌足珍貴的空間問(wèn)題。如果不止1條音頻線路，那采用分立元件方案就更不切實(shí)際了。

　　因此，最簡(jiǎn)單的方案就是在同一個(gè)元件中集成EMI濾波與ESD保護(hù)功能。首先，集成方案中的集成型TVS二極管也提供EMI濾波所需的電容;其次，改進(jìn)工藝技術(shù)也可大幅提升集成型電感的質(zhì)量。通過(guò)將這些集成型元器件集成到硅片上，原來(lái)需要多個(gè)獨(dú)立元件的方案，就可以采用集成型EMI濾波+ESD保護(hù)方案(參見(jiàn)圖2)。

　　圖2：集成型EMI濾波+ESD保護(hù)方案：a) π型RC;b) π型LC;c) LC梯形

　　其中，在ESD保護(hù)等級(jí)方面，IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了系統(tǒng)級(jí)測(cè)試條件及保護(hù)等級(jí)，這等級(jí)分為4種，便攜應(yīng)用通常需要的是第4級(jí)保護(hù)，即在8 kV接觸放電或15 kV空氣放電IEC61000-4-2測(cè)試條件下，便攜設(shè)備需要能夠承受住ESD事件沖擊。

　　總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)高性?xún)r(jià)比地集成EMI濾波與ESD保護(hù)，便攜應(yīng)用設(shè)計(jì)人員可以降低成本，減少物料單(BOM)元件數(shù)量，并減小電路板占用空間。