手機、相機、液晶顯示屏抗電磁干擾特性的實(shí)現

　　隨著(zhù)手機中LCD及相機的視頻分辨率越高，數據工作的頻率將超過(guò)40MHz，對抑制無(wú)線(xiàn)EMI與ESD而言，傳統的濾波器方案已達到它們的技術(shù)極限。為適應數據速率的增加且不中斷視頻信號，設計者可以選擇本文討論的新型低電容、高濾波性能EMI濾波器。

　　隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)市場(chǎng)的繼續發(fā)展，下一代手機將擁有更多的功能特性，例如帶多個(gè)彩屏(每部手機至少有兩個(gè)彩屏)以及百萬(wàn)像素以上的高分辨率相機等。

　　圖1：LCD模塊周?chē)脑肼暸cESD傳輸路徑

　　仍舊受緊湊設計趨勢的推動(dòng)，實(shí)現高分辨率LCD及相機將使設計者面臨多種挑戰，其中一個(gè)主要設計考慮便是這些新模塊對電磁干擾(EMI)的敏感性。 對于目前流行的許多手機(尤其是翻蓋型手機)來(lái)說(shuō)，彩色LCD或相機CMOS傳感器通過(guò)連接在手機(上下)兩個(gè)主要部分之間的柔性或長(cháng)走線(xiàn)PCB與基帶控制器相連。 一方面，該連接線(xiàn)會(huì )受到由天線(xiàn)輻射出的寄生GSM/CDMA頻率的干擾。另一方面，由于高分辨率CMOS傳感器及TFT模塊的引入，數字信號工作于更高的頻率上，從而使該連接線(xiàn)會(huì )像天線(xiàn)一樣產(chǎn)生EMI/RFI或可能造成ESD危險事件?？傊?，在上述兩種情況下，所有這些EMI及ESD干擾均會(huì )破壞視頻信號的完整性，甚至損壞基帶控制器電路。

　　為抑制這些EMI輻射并保證正常的數據傳輸，可考慮實(shí)現幾種濾波器解決方案，這可通過(guò)使用分立阻容濾波器或集成的EMI濾波器來(lái)實(shí)現。

　　圖2：GSM衰減頻率對應濾波電容

　　EMI及ESD噪聲抑制方法

　　如果考慮到板空間、手機工作頻率上的高濾波性能以及保存信號完整性等設計約束，目前已知的解決方案正在達到其技術(shù)極限。

　　分立濾波器不能為解決方案提供任何空間節省，而且還只能提供針對窄帶衰減的有限濾波性能，故大多數設計者目前都在考慮集成的EMI濾波器。

　　在配有高分辨率LCD及嵌入式相機的手機中，信號是通過(guò)特定頻率(取決于分辨率)從基帶ASIC被傳送至LCD及內嵌的相機上。

　　視頻分辨率越高，數據工作的頻率亦越高。迄今為止，一般數據工作在大約6至20MHz的頻率上，且分辨率的競賽還會(huì )促使相機模塊制造商繼續將此頻率提高至40-60MHz。

　　圖3：新型濾波器單元結構(串聯(lián)電阻為100歐姆，線(xiàn)電容為17pF)

　　為適應數據速率的增加且不中斷視頻信號，設計者必須選擇考慮了理論建議的低電容的濾波器，即：濾波器截止頻率(1/2πRC)必須大約為時(shí)鐘頻率的5倍。

　　在目前的無(wú)線(xiàn)終端中，對于30至60萬(wàn)像素的相機模塊來(lái)說(shuō)，時(shí)鐘頻率大約介于6至12MHz之間。故建議將濾波器(上下)截止頻率選擇在30至50MHz范圍內。很多濾波器解決方案都遵循此理論建議，但隨著(zhù)分辨率的提高以及時(shí)鐘頻率超過(guò)40MHz，濾波器截止頻率必須處于200MHz范圍內。因此，可預見(jiàn)一些濾波器解決方案正在達到它們的極限。

　　表1給出了幾種濾波器電容值與截止頻率的對照，以及時(shí)鐘兼容性。這表明低電容濾波器是最適合高頻率、高速數據信號傳輸的解決方案。