淺談高速串行接口給OEM帶來EMI挑戰(zhàn)

智能手機(jī)是蜂窩電話市場中不斷增長的部分，許多較新的設(shè)計(jì)都結(jié)合了帶寬密集型功能，例如高分辨率相機(jī)，高質(zhì)量顯示器和向這些外部顯示器提供高清視頻的視頻端口。在小型設(shè)備中需要如此多的高速接口，因此需要在MIPI，USB，MHL和HDMI等高速串行接口中使用差分信號(hào)。除了顯著降低功耗外，與這些接口所取代的傳統(tǒng)并行接口相比，在這些接口中使用差分信令還可以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率。

并行和串行配置比較

差分信號(hào)在這些環(huán)境中是理想的，因?yàn)樗哂幸欢ǖ目顾沧兒推渌材Ｔ肼暤哪芰ΑＲ驗(yàn)樾盘?hào)是異相傳輸?shù)?，然后在每個(gè)終端對(duì)信號(hào)進(jìn)行求和之前將其中一個(gè)信號(hào)反相，所以共模噪聲（所有線路共有的噪聲）被抵消，目的信號(hào)保持兩次不變傳輸信號(hào)電平。另外，由于來自一個(gè)信號(hào)的噪聲在很大程度上被另一條線中的反相信號(hào)抵消，因此由高速差分對(duì)產(chǎn)生的噪聲更少。

手機(jī)出貨量和相關(guān)IC出貨量的比較[來源：ABI研究]

高速串行接口并不是智能手機(jī)設(shè)計(jì)的靈丹妙藥，但是–極端的RF環(huán)境，暴露于ESD等外部事件以及需要低噪底以允許蜂窩無線電接收非常弱的信號(hào)意味著設(shè)計(jì)師仍然需要包括應(yīng)對(duì)干擾的措施，這些干擾可能會(huì)中斷這些差分信號(hào)系統(tǒng)或它們周圍的無線電。設(shè)計(jì)人員目前使用共模濾波器來抑制RF噪聲，同時(shí)使差分信號(hào)保持完整。在蜂窩電話的工作頻率處進(jìn)行濾波特別重要，因?yàn)檩椛鋱鰪?qiáng)度隨頻率線性增加。

傳統(tǒng)的基于鐵氧體和??陶瓷的解決方案需要權(quán)衡一些因素，這可能會(huì)限制它們?cè)谥悄苁謾C(jī)設(shè)計(jì)中的有效使用。它們通常表現(xiàn)出較淺和較窄的共模衰減曲線，并經(jīng)常以較高的頻率向后飛，因此會(huì)污染蜂窩工作頻率。ESD是另一個(gè)需要考慮的問題，因?yàn)榻鉀Q方案要么沒有任何關(guān)于ESD緩解的規(guī)定，要么僅采用了壓敏電阻方法，而這種方法通常不足以完全保護(hù)基帶和應(yīng)用處理器。當(dāng)接口需要多個(gè)信號(hào)對(duì)時(shí)，如果手機(jī)掉落或彎曲，則多對(duì)鐵氧體或陶瓷設(shè)計(jì)損壞的趨勢會(huì)加劇該問題。

安森美半導(dǎo)體發(fā)布了詳細(xì)說明這些缺點(diǎn)的信息，并介紹了解決該問題的獨(dú)特解決方案：基于硅襯底并使用半導(dǎo)體工藝形成的共模濾波器。這些器件從700MHz開始提供25dB的共模抑制性能，并且具有非常低的插入損耗。當(dāng)單個(gè)管芯被共同封裝時(shí)，將為智能手機(jī)設(shè)計(jì)中的多對(duì)串行接口提供交鑰匙解決方案，并且未來的迭代將在同一器件封裝中采用極低阻抗的TVS二極管，從而提供針對(duì)15kV ESD沖擊的保護(hù)。

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