手機的抗電磁干擾和ESD防護
發布時間:2010/7/31 11:06:55 訪問次數:725
隨著手機及相機等便攜式設備中lcd顯示屏分辨率的提高,視頻信號的傳輸速率也越來越高,傳統的濾波器方案已慢慢達到它們的技術極限。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及內嵌的相機上。視頻分辨率越高,數據工作的頻率亦越高。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。隨著分辨率的提高到數百萬像素,時鐘頻率已超過60mhz,這要求濾波器的截止頻率高達300mhz。
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圖1:新型濾波器單元結構(串聯電阻為100歐姆,線電容為20pf)
圖2:新型rc濾波器s21參數曲線。
圖3:英聯電子lc濾波器單元結構。
面對手機行業的這些發展趨勢,傳統的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esd浪涌能力需求,英聯電子開發出基于lc結構的新一代emi濾波器。這種集成的lc濾波器結構可用來提供高達350mhz的截止頻率,可支持時鐘頻率超過60mhz的數據速率。同時它能提供出色的濾波性能,在800mhz至2.5ghz的頻率范圍內衰減特性優于-25db。 圖4顯示了采用此濾波器基本單元架構的s21參數指標。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級工業標準所要求的性能水平。
圖4:英聯電子lc濾波器的s21參數曲線.
英聯電子的低電容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接有tvs管的pi型rc濾波網絡。器件采用了0.4mm管腳間距的qfn封裝,可以為超薄手機的設計師們提供更為寬裕的設計空間。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工程師布板。在器件的選擇上,應根據數據通道的數量進行合理選擇,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。
圖5 emi濾波器管腳間距對布板的影響. 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生emi干擾或可能造成esd危險事件。
上述這種emi及esd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計約束,分立波器波不能為解決方案提供任何空間節省,而且只能提供針對窄帶衰減的有限濾波性能,因此目前大多數設計者都使用集成的emi濾波器。
隨著手機及相機等便攜式設備中lcd顯示屏分辨率的提高,視頻信號的傳輸速率也越來越高,傳統的濾波器方案已慢慢達到它們的技術極限。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及內嵌的相機上。視頻分辨率越高,數據工作的頻率亦越高。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。隨著分辨率的提高到數百萬像素,時鐘頻率已超過60mhz,這要求濾波器的截止頻率高達300mhz。
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圖1:新型濾波器單元結構(串聯電阻為100歐姆,線電容為20pf)
圖2:新型rc濾波器s21參數曲線。
圖3:英聯電子lc濾波器單元結構。
面對手機行業的這些發展趨勢,傳統的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esd浪涌能力需求,英聯電子開發出基于lc結構的新一代emi濾波器。這種集成的lc濾波器結構可用來提供高達350mhz的截止頻率,可支持時鐘頻率超過60mhz的數據速率。同時它能提供出色的濾波性能,在800mhz至2.5ghz的頻率范圍內衰減特性優于-25db。 圖4顯示了采用此濾波器基本單元架構的s21參數指標。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級工業標準所要求的性能水平。
圖4:英聯電子lc濾波器的s21參數曲線.
英聯電子的低電容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接有tvs管的pi型rc濾波網絡。器件采用了0.4mm管腳間距的qfn封裝,可以為超薄手機的設計師們提供更為寬裕的設計空間。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工程師布板。在器件的選擇上,應根據數據通道的數量進行合理選擇,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。
圖5 emi濾波器管腳間距對布板的影響. 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生emi干擾或可能造成esd危險事件。
上述這種emi及esd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計約束,分立波器波不能為解決方案提供任何空間節省,而且只能提供針對窄帶衰減的有限濾波性能,因此目前大多數設計者都使用集成的emi濾波器。
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