靜噪對策研究之MHL發(fā)送端靜噪方案

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  前言

  MHL (Mobile High-DefinitiON Link移動高清連接技術)是Silicon Image, 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,各接口需要適宜地進行靜噪處理。本文將就MHL發(fā)送端靜噪處理的最佳方案進行說明。

  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進行有效抑制。

  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信號線產生的輻射噪聲和傳輸?shù)牟ㄐ钨|量,來共同見證共模扼流線圈的高效性能。

  MHL信號線產生的輻射噪聲

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

  接下來讓我們考察一下哪種成分將對輻射噪聲產生影響。

  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的信號流為理想的差模時,1對信號線內的電流方向相反,且大小相等,產生的磁場被消除,不易產生輻射噪聲。另一方面,差分傳輸信號線內的信號流為共模的情況下,磁通量互相增強,極易產生輻射噪聲。

 

圖4: 差分信號的電流方向和磁場

 

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