【应用】共模电感CMW2012-900应用于USB接口信号线上，助力产品顺利通过辐射认证

时间： 2020-06-24 来源：世强

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很多家用的智能终端产品都会带有USB接口，可以用来接U盘、鼠标、蓝牙接收器等，使用起来很是方便。但是，产品在做辐射认证的时候，很容易出现辐射值超标或者一致性不是很好的问题，有时候跟USB接口的外设设备关系还很大。

笔者公司的一款产品在认证中就出现了类似的问题，产品接不同的USB外设，测试出来的结果差别比较大，超标点基本都是USB工作频率的谐波分量；经综合分析，是该款产品在USB接口信号线上只加了一组ESD防护器件，没有针对共模噪声做一些抑制，导致接不同的USB外设时，因工作电流、工作速率等参数的变化影响了最终的辐射值。经代理商推荐，我们选择了一款已经在大批量出货的USB信号专用共模电感，创瑞科技（AIT）的CMW2012-900，该产品可以方便的串接到USB信号线上，体积小，而且对信号本身的影响小；产品在使用了该共模电感之后就顺利通过了辐射方面的认证，如下是该部分的原理图。

图1. USB接口的连接图

USB2.0的最大传输速率达到了480Mbps，属于高速信号，其谐波分量很容易通过接口辐射到外面去。创瑞科技的CMW2012-900共模电感，在100MHz时的共模阻抗典型值是90Ω±20%，而且随着频率的增加，共模阻抗值会迅速的上升，能更有效的抑制共模噪声，具体的曲线图可以参考图2。我们的产品在使用了该共模电感之后，USB接口接不同的常规外设都能通过辐射方面的认证，而且还有一定的裕量。

共模电感主要是用来抑制共模干扰信号的，但也不可避免的会存在一定的漏感，该漏感会对差模信号产生一定的影响，从图2的曲线图我们可以看出，该共模电感的差模阻抗在信号频带内的阻抗值还是相对比较小的，有利于差分信号的正常传输；通过具体的眼图测试，也得到了验证，该共模电感对USB差分信号的影响很小，具体的眼图可以看图3和图4。

USB2.0接口传输的是高速信号，在USB信号线上串接共模电感，可能会因为焊盘的阻抗突变而影响到信号的完整性；所幸CMW2012-900采用的是小型封装，表贴焊接用的焊盘可以做得很小，尽量降低了阻抗突变，保证了信号的完整性。

图2. 阻抗频率曲线

图3. 没有使用共模电感的USB信号眼图

图4. 增加了共模电感的USB信号眼图

从以上图片中我们可以看到，CMW2012-900共模电感具有较高的共模阻抗值，能有效的抑制共模噪声，减少了对外辐射量，助力产品快速通过相关的认证，同时该共模电感具有小封装和低漏感保证了USB信号的传输质量，产品稳定可靠。

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