如何管理高速数字接口的EMI
压摆率
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/274252.htm接口携带的所有必要信息位于主谱瓣。频谱旁瓣携带数据波形变换信息,而非数据本身。对因旁瓣(这些旁瓣频率高于数据速率)能量产生的EMI来说,可以通过减 少每个波形变换的压摆率来抑制。这么做之所以有效,是因为意外的射频信号的总带宽不由数据速率掌控,而是由数据波形的最快变换(边沿)决定的。
图4a(顶部)说明了这种技术确实影响到接口信号的“眼图”。虽然完全睁开的眼的宽度变窄了,但眼顶部和底部间的分离没受影响。这是使用该过滤技术必付的代价。
请注意:摆率控制仅降低了旁瓣幅值。对主瓣的任何影响都可以忽略不计。这有利有弊:好处是,这意味着,摆率控制并不会稀释数据内容。坏处是:仅当干扰频率来 从主瓣时,会使该技术无效。基于此原因,如采用M-PHY的MIPI Alliance DigRFSM等应用,人们倾向使用每个都工作于较低数据速率的多条信道,而非一条工作于较高数据速率的信道。

(a)

(b)
图4:压摆率控制对差分信号的频率较高旁瓣的影响:顶部)眼图的边缘变换时间定义;底部)与a图显示的变换相应的频谱。
波形整形
实施压摆率控制的直接方法是调整电流源充放电电容。这就产生了如图3及下面图5a中所示的直线变换。其它波形形状也确会影响EMI值,结果有好有坏。例如, 图5b展示了由简单RC滤波所得到的指数波形的效果。这里,EMI其实变得更严重。原因是,在任何变换开始时,指数波形都形成一个尖角,即使任何变换的结 尾是光滑的。但在变换终点,侵损已经发生。
图5c展示了当所有的尖角被从接口波形中除去,频谱钳限性能大大改善了。除去尖角是波形整形的首要目标,所以,有时也将其称为波形曲率限制。

(a)

(b)

(c)
图5:具有不同波形形状的信号变换的EMI信号的频谱变化:a)线性变换,b)指数变换,和c)滤波后的波形。指数变换实际上抑制EMI的能力最差。
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