靜噪對策分析之MHL發(fā)送端靜噪方案

【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】靜噪對策分析之MHL發(fā)送端靜噪方案前言

MHL（MobileHigh-DefinitionLink移動高清連接技術(shù)）是SiliconImage,Inc.所研發(fā)出來的連接便攜式消費電子裝置的影音標準接口，MHL僅使用一對信號線就可以完成音頻/視頻數(shù)據(jù)的傳輸（MHL的數(shù)據(jù)傳輸速率為2.25Gbps）。此外，MHL技術(shù)還具有以下功能：（1）MHL將高清影像以及數(shù)字音頻傳送至MHL接收端（接收設備：HDTV等）的同時，由接收端向發(fā)送端（源設備：便攜式消費電子裝置等）提供電源用于充電；（2）由于傳送所需的信號線較少*1,無需在設備上準備如HDMI這樣的專用接口，有效減少了源設備上的接口數(shù)目*2.隨著數(shù)字電視以及智能手機等便攜式設備的普及與推廣，消費者對于隨時隨地傳送數(shù)字高清內(nèi)容到個人移動設備上的需求與日遞增，MHL將會是未來主流。另一方面，由于近年來，便攜式設備上配備的無線系統(tǒng)越來越多，如GPS、W-LAN、3G等，與這些系統(tǒng)形成的電磁干擾已成為我們所不得不面臨的重大問題。為了消除這些電磁干擾，各接口需要適宜地開展靜噪處理。本文將就MHL發(fā)送端靜噪處理的方案開展說明。

差分傳輸信號線靜噪濾波器的選擇方法

通過濾波器來消除差分傳輸信號線所產(chǎn)生的噪聲的同時，需要選擇具有高效靜噪性能，且不影響波形質(zhì)量的濾波器。在差分傳輸信號線靜噪處理中，使用共模扼流線圈將更加有效。共模扼流線圈對于差分信號不產(chǎn)生任何阻抗，但對于共模信號是一個很大的阻抗，可對過大的共模干擾電流開展有效抑制。

這次，我們將使用實際配備了MHL的便攜式終端（以下簡稱EUT）,通過觀察MHL信號線產(chǎn)生的輻射噪聲和傳輸?shù)牟ㄐ钨|(zhì)量，來共同見證共模扼流線圈的高效性能。

MHL信號線產(chǎn)生的輻射噪聲

用MHL適配器電纜連接EUT和液晶電視，開始測量MHL信號線產(chǎn)生的輻射噪聲。MHL使用效果圖如圖1所示，測量結(jié)果如圖2所示。由于目前支持MHL的接收設備還未實現(xiàn)產(chǎn)品化，因此我們使用適配器電纜將MHL輸出轉(zhuǎn)換成HDMI.根據(jù)測量結(jié)果，我們可以清晰地看到30MHz~1GHz范圍內(nèi)，產(chǎn)生了約75MHz間隔的高輻射噪聲。

圖1:MHL使用效果圖

圖2:MHL使用效果圖

接下來，MHL信號波形的測量結(jié)果如圖3所示。圖3中顯示的是MHL信號的差模成分和共模成分。從圖3我們可以清晰地看到MHL信號中不僅存在差模成分（差分波形）,還存在著共模成分。

圖3:MHL信號波形的測量結(jié)果

接下來讓我們考察一下哪種成分將對輻射噪聲產(chǎn)生影響。

圖4顯示的是差分信號的電流方向和磁場的關系。從圖4我們可以看出，當差分傳輸信號線內(nèi)的信號流為理想的差模時，1對信號線內(nèi)的電流方向相反，且大小相等，產(chǎn)生的磁場被消除，不易產(chǎn)生輻射噪聲。另一方面，差分傳輸信號線內(nèi)的信號流為共模的情況下，磁通量互相增強，極易產(chǎn)生輻射噪聲。

圖4:差分信號的電流方向和磁場

所以，作為靜噪的主要技術(shù)手段，使用共模扼流線圈來有效靜噪的主要因素--共模成分。但是，為了滿足MHL的波形質(zhì)量規(guī)格*3,需要設置共模扼流線圈的共模阻抗。

使用共模扼流線圈時的靜噪效果、以及信號波形評測

圖5顯示的MHL信號線使用各種共模扼流線圈時的輻射噪聲/信號波形評測結(jié)果。共模扼流線圈在產(chǎn)生噪聲的30MHz~1GHz頻率段內(nèi)，按照阻抗由高到低的順序，分別使用以下3種類型（90Ω、45Ω、15Ω@100MHz）（靜態(tài)特性請參考圖6）來開展測量。

圖5:MHL信號線使用各種共模扼流線圈時的輻射噪聲/信號波形評測結(jié)果

圖6:各種共模扼流線圈的靜態(tài)特性（Zc,Sdd21）

根據(jù)輻射噪聲評測結(jié)果，我們不難看出，使用的共模扼流線圈阻抗越高，靜噪效果也就越好。特別是在頻率較低的200~400MHz范圍內(nèi)，使用不同阻抗所獲得的靜噪效果非常顯著。另一方面，很顯然，使用的共模扼流線圈阻抗越高，共模的波形質(zhì)量就越是下降。反過來使用阻抗較低的共模扼流線圈時，雖然可以減輕對波形質(zhì)量的影響，但是不能獲得關鍵的靜噪效果。

因此，MHL靜噪對策的關鍵是選擇適當?shù)墓材６罅骶€圈，使得在規(guī)格允許的范圍內(nèi)，適度歪曲共模波形的同時，獲得靜噪效果。

為此，本公司隆重推薦DLP11RN450UL2（圖5、6內(nèi)的45Ω種類；外觀：見圖7），作為MHL發(fā)送端靜噪處理所采用的用共模扼流線圈，DLP11RN450UL2兼顧靜噪效果和共模/差模的波形質(zhì)量，很好的保持了兩者的平衡。從圖5我們可以看到，在測量頻率30MHz~1GHz的整個頻率范圍內(nèi)，獲得了非常高的靜噪效果。同時對于信號波形質(zhì)量，經(jīng)確認對規(guī)格沒有影響*3.

圖7:外觀圖（DLP11RN450UL2）

總結(jié)

使用滿足上述選擇要點的共模扼流線圈，可以維持信號波形質(zhì)量的同時，有效抑制輻射噪聲。今后，我們將繼續(xù)開展靜噪對策方面的研究，即將開始普及的MHL將會是未來主流，我們將為您提供的靜噪解決方案。

*1HDMI的連接器管腳數(shù)：19個管腳，MHL:5個管