【经验】LVDS线路的EMC对策
LVDS的结构
LVDS即低压差分信号(Low-VoltageDifferential Signaling),是目前最常见的差分传输系统,由于其高速传输能力、低功耗、低电压的特性优势,广泛应用于各种设备。与USB、HDMI等外部接口相比,LVDS多用于连接基板与屏的内部接口,同时在产品进行EMC测试时,LVDS也是经常遇到的一大问题点。
下图便是液晶屏显示的一个通用电路,可以看到该电路集成众多接口,其中包括LVDS接口,该板辐射超标,问题出在了LVDS传输排线上,因此对LVDS做了辐射滤波处理 。
同样的,在车载导航中,屏幕与电路板的连接现在也多采用的是LVDS传输方式。
可以看到,只要是与屏幕相关的产品大部分都会用到LVDS,同时产品想要上市,也同样要通过EMC测试,因此,解决LVDS的辐射问题相当重要。
与LVDS相关的EMC问题
想要做出该EMC对策的原因便要先了解到LVDS的数据传输线路结构,如下图所示,该LVDS是由差分信号线进行数据传输的:
已经了解到LVDS信号线是导致辐射超标的一大问题点,造成其有大量辐射的原因便是,使用LVDS,差分线路之间的特性阻值为90Ω,差分信号执行阻抗匹配。但是同相分量即共模干扰会在在终端被反射,通过连接基板的电缆传播导致辐射。同时,LVDS信号线可能会耦合到电路上的高频噪声,造成辐射干扰。因此去除共模干扰,对于解决LVDS的EMC问题尤为重要。
共模滤波器——抑制共模的有效手段
共模滤波器是用于EMC对策的组件。如下图所示为共模电阻的简易结构示意图,差分信号在绕组中形成反向、相互抵消的磁通,不会对有用的差分信号造成消耗,可以无损通过。但是对于同相的共模信号,在其通过在绕组时会形成通同向、相叠加的磁通,磁通形成涡流会将其转换为热能消耗掉,因此可有效抑制共模噪声辐射。
下图为LVDS时钟信号线测得的眼图数据,时钟线的频率为75MHz
信号线前端眼图:
使用TF系列滤波器的辐射噪声抑制示例,高频噪声被抑制。
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