解决手机EMI及ESD干扰的新型滤波器设计.docx

解决手机EMI及ESD干扰的新型滤波器设计目前对于许多流行的手机（尤其是翻盖型手机）而言，手机的彩色LCD、OLED显 示屏或相机模块CMOS传感器等部件，都是通过柔性电路或长走线PCB与基带控 制器相连的，这些连接线会受到由天线辐射出的寄生GSM/CDMA频率的干扰。同 时，由于高分辨率CMOS传感器和TFT模块的引入，数字信号要在更高的频率上 工作，这些连接线会像天线一样产生EMI干扰或可能造成ESD危险事件。上述这种EMI及ESD干扰均会破坏视频信号的完整性，甚至损坏基带控制器电 路。受紧凑设计趋势的推动，考虑到电路板空间、手机工作频率上的高滤波性 能以及保存信号完整性等设计约束，分立滤波器不能为解决方案提供任何空间 节省，而且只能提供针对窄带衰减的有限滤波性能，因此目前大多数设计者都 使用集成的EMI滤波器。随着手机及相机等便携式设备中LCD显示屏分辨率的提高，视频信号的传输速 率也越来越高，传统的滤波器方案已慢慢达到它们的技术极限。在配有高分辨 率显示屏及嵌入式相机的手机中，信号是通过特定频率（取决于分辨率）从基带 ASIC被传送至LCD及内嵌的相机上。视频分辨率越高，数据工作的频率亦越 高。比如，对于30至60万像素的相机模块来说，时钟频率大约介于6至 12MHz之间。因此建议将滤波器（上下）截止频率选择在30至50MHz范围内。随 着分辨率的提高到数百万像素，时钟频率已超过60MHz,这要求滤波器的截止 频率高达300MHzoIT图1：新型滤波器单元结构（串联电阻为100欧姆，线电容为20pF）X图2：新型RC滤波器S21参数曲线17nH图3：英联电子LC滤波器单元结构面对手机行业的这些发展趋势，传统的RC滤波器解决方案正在达到其极限。为 满足手机视频信号的不断增高以及更强的抗ESD浪涌能力需求，英联电子开发 出基于LC结构的新一代EMI滤波器。这种集成的LC滤波器结构可用来提供高 达350MHz的截止频率，可支持时钟频率超过60MHz的数据速率。同时它能提供 出色的滤波性能，在800MHz至2. 5GHz的频率范围内衰减特性优于-25dB。图4 显示了采用此滤波器基本单元架构的S21参数指标。除滤波功能外，集成输入 TVS管还能抑制高达15kV的空气放电ESD冲击，达到了 IEC61000-4-2第4级 工业标准所要求的性能水平。图4：英联电子LC滤波器的S21参数曲线英联电子的低电容EMI滤波器UM44H、UM64申、UM8411支持4、6及8线配 置，每一种配置均包含侧接有TVS管的PI型RC滤波网络。器件采用了 0. 4mm 管脚间距的QFN封装，可以为超薄手机的设计师们提供更为宽裕的设计空间。 尤其在PCB的布板上，目前一些显示屏I/O连接座的管脚间距都是0. 4mm,使 用0. 4imn管脚间距DFN封装的EMI滤波器将有助于系统工程师布板。在器件的 选择上，应根据数据通道的数量进行合理选择，图5中显示了使用一个8通道再滤波器和两个4通道滤波器在布板上的一些优势；同时选用一个8通道滤波器也比两个4通道滤波器的成本要低。"磔用1 8通道沿彼器nCommon Pvt: 4 x 1jS O.S<nmLCD I/Ou u u.(M2u u u u u u uUMM11：) x 14 04mm图5： EMI滤波器管脚间距对布板的影响