MHL (Mobile High-Definition Link-移动高清连接技术) 发送端静噪对策
摘要: 使用满足上述选择要点的共模扼流线圈,可以维持信号波形质量的同时,有效抑制辐射噪声。今后,我们将继续开展静噪对策方面的研究,即将开始普及的MHL将会是未来主流,我们将为您提供最佳的静噪解决方案。
关键字: 便携式消费电子, 影音标准, 数字电视, 电磁干扰
前言
MHL (Mobile High-Definition
差分传输信号线静噪滤波器的选择方法
通过滤波器来消除差分传输信号线所产生的噪声的同时,需要选择具有高效静噪性能,且不影响波形质量的滤波器。在差分传输信号线静噪处理中,使用共模扼流线圈将更加有效。共模扼流线圈对于差分信号不产生任何阻抗,但对于共模信号是一个很大的阻抗,可对过大的共模干扰电流进行有效抑制。
这次,我们将使用实际配备了MHL的便携式终端 (以下简称EUT) ,通过观察MHL信号线产生的辐射噪声和传输的波形质量,来共同见证共模扼流线圈的高效性能。
MHL信号线产生的辐射噪声
用MHL 适配器电缆连接EUT和液晶电视,开始测量MHL信号线产生的辐射噪声。MHL使用效果图如图1所示,测量结果如图2所示。由于目前支持MHL的接收设备还未实现产品化,因此我们使用适配器电缆将MHL输出转换成HDMI。根据测量结果,我们可以清晰地看到30MHz~1GHz范围内,产生了约75MHz间隔的高辐射噪声。
图1: MHL使用效果图
图2: MHL使用效果图
接下来,MHL信号波形的测量结果如图3所示。图3中显示的是MHL信号的差模成分和共模成分。从图3我们可以清晰地看到MHL信号中不仅存在差模成分 (差分波形) ,还存在着共模成分。
图3: MHL信号波形的测量结果
接下来让我们考察一下哪种成分将对辐射噪声产生影响。
图4显示的是差分信号的电流方向和磁场的关系。从图4我们可以看出,当差分传输信号线内的信号流为理想的差模时,1对信号线内的电流方向相反,且大小相等,产生的磁场被消除,不易产生辐射噪声。另一方面,差分传输信号线内的信号流为共模的情况下,磁通量互相增强,极易产生辐射噪声。
图4: 差分信号的电流方向和磁场
所以,作为静噪的主要技术手段,使用共模扼流线圈来有效静噪的主要因素——共模成分。但是,为了满足MHL的波形质量规格*3,需要设置共模扼流线圈的共模阻抗。
使用共模扼流线圈时的静噪效果、以及信号波形评测
图5显示的MHL信号线使用各种共模扼流线圈时的辐射噪声/信号波形评测结果。共模扼流线圈在产生噪声的30MHz~1GHz频率段内,按照阻抗由高到低的顺序,分别使用以下3种类型(90Ω、45Ω、15Ω@100MHz) (静态特性请参考图6) 来进行测量。
Radiation NoiseSignal Integrity
图5: MHL信号线使用各种共模扼流线圈时的辐射噪声/信号波形评测结果
共模阻抗 Zc
差模传输特性 Sdd21
图6: 各种共模扼流线圈的静态特性 (Zc,Sdd21)
根据辐射噪声评测结果,我们不难看出,使用的共模扼流线圈阻抗越高,静噪效果也就越好。特别是在频率较低的200~400MHz范围内,使用不同阻抗所获得的静噪效果非常显著。另一方面,很显然,使用的共模扼流线圈阻抗越高,共模的波形质量就越是下降。反过来使用阻抗较低的共模扼流线圈时,虽然可以减轻对波形质量的影响,但是不能获得关键的静噪效果。
因此,MHL静噪对策的关键是选择适当的共模扼流线圈,使得在规格允许的范围内,适度歪曲共模波形的同时,获得最佳静噪效果。
为此,本公司隆重推荐DLP11RN450UL2 (图5、6内的45Ω种类;外观: 见图7),作为MHL发送端静噪处理所采用的用共模扼流线圈,DLP11RN450UL2兼顾静噪效果和共模/差模的波形质量,很好的保持了两者的平衡。从图5我们可以看到,在测量频率30MHz~1GHz的整个频率范围内,获得了非常高的静噪效果。同时对于信号波形质量,经确认对规格没有影响*3。
DLP11RN450UL2
图7: 外观图
总结
使用满足上述选择要点的共模扼流线圈,可以维持信号波形质量的同时,有效抑制辐射噪声。今后,我们将继续开展静噪对策方面的研究,即将开始普及的MHL将会是未来主流,我们将为您提供最佳的静噪解决方案。
*1 HDMI的连接器管脚数: 19个管脚, MHL: 5个管脚
*2 支持 USB功能。对于已配置标准USB连接器的便携式设备,USB与 MHL 采用同一连接器,有效减少了设备上的接口数目。
*3 关于MHL的波形质量规格,请参考MHL Specification。
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