低耗EMI濾波方案大范圍降低手機SD卡傳輸與通訊干擾

在各品牌間激烈競爭的推波助瀾下，便攜式電子產(chǎn)品在使用功能上呈多元化發(fā)展，且日漸復雜。由于其體積小、產(chǎn)品工作頻率愈來愈高，以及操作電壓愈來愈小，導致各功能模組產(chǎn)生的電磁信號在極小的體積內相互干擾的情況越來越嚴重。另一方面，隨著各類電子產(chǎn)品(包括商用以及工業(yè)用)的日趨普及，對于便攜式電子產(chǎn)品的使用者而言，其所在環(huán)境的周圍處于操作使用中的電子產(chǎn)品數(shù)量密度越來越高，這些電子產(chǎn)品所累積產(chǎn)生的電磁輻射干擾也就更加嚴重，從而使得電磁干擾 (EMI)問題日趨復雜嚴重。

晶焱科技(Amazing Microelectronic)的技術團隊在靜電放電(ESD)保護技術上，累積了豐富的技術與經(jīng)驗。該公司的電磁干擾濾波器產(chǎn)品，主要就是針對便攜式電子產(chǎn)品在進行硬件設計開發(fā)時，用來解決電磁干擾問題而開發(fā)出來的。為了能同時有效地解決電磁干擾問題，并兼顧靜電放電保護的功能，晶焱科技陸續(xù)推出了數(shù)款具有靜電放電保護功能的電磁干擾濾波器。這些電磁干擾濾波器產(chǎn)品均屬于pi-model低通濾波器(LPF)。由于電磁干擾濾波器多應用于電子產(chǎn)品的輸入輸出端口，因此濾波器架構中的輸入輸出端對地(GND或VSS)的電容，一般為采用瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)的靜電放電保護元件，以兼顧高標準的靜電放電保護之用。這樣一來，除了可以提供良好的低通濾波效果之外，還具有很好的靜電放電保護效果。

手機是近年來最流行的便攜式電子產(chǎn)品之一。在每臺手機中，都一定至少有一張SIM(用戶識別模塊)卡，用于用戶識別以及存儲資料。而在新款的智能手機中，無論是哪種手機品牌，大多都有MMC(多媒體卡)/SD(安全數(shù)字存儲)卡，以供照相、電話簿、e-mail或短消息等資料的存儲之用。

在正常使用的狀態(tài)下，手機SIM卡或MMC/SD卡在資料傳輸的過程中，其傳輸信號基本頻率(簡稱基頻)的倍頻諧波輻射信號出現(xiàn)在手機的通訊頻段內的時候，會造成手機射頻通訊信號某種程度的干擾。

反之，手機射頻通訊信號所產(chǎn)生的輻射，也會耦合到SIM卡或MMC/SD卡的資料傳輸信號之中，造成信號波形的失真。嚴重的話，將導致資料傳輸發(fā)生錯誤。

針對SIM卡及MMC/SD卡這兩種應用，晶焱科技提供了相應的電磁干擾濾波器AZM-SIM01-03F以及AZM- MMC01-06F，可以解決上述電磁干擾問題。表1為晶焱科技AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁干擾濾波器產(chǎn)品的基本特性參數(shù)數(shù)值。這兩種電磁干擾濾波器均適用于5V或5V以下的額定電壓電路系統(tǒng)，線電容值分別為22pF及24.5pF。操作頻率在1GHz時，其插入損耗分別可達-20dB及-21.5dB，可以電磁干擾信號強度顯著降低至十分之一以下，以維持受保護電路的操作功能正常。

表1：晶焱科技應用于SIM卡及MMC/SD卡的電磁干擾濾波器的基本特性參數(shù)。

在靜電放電保護方面，該系列產(chǎn)品中的暫態(tài)電壓抑制器具有極低的箝位電壓。AZM-MMC01-06F抗靜電保護效果可高達10kV以上(IEC 61000-4-2,contact mode ±10kV)，AZM-SIM01-03F抗靜電保護效果更可高達15kV以上(IEC61000-4-2,contact mode ±15kV)。

當靜電放電事件(ESD)發(fā)生時，瞬態(tài)電壓抑制器的箝位電壓越低，則越能即時地導通可觀的靜電放電電流，以使受保護電路免于遭受靜電放電的侵害而永久受損失效。圖1所示為利用傳輸線脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)(TLP)所測量到的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F產(chǎn)品的箝位電壓圖。由圖中可以清楚看到，這兩種電磁干擾濾波器在傳輸線觸波產(chǎn)生系統(tǒng)輸出17A的高靜電放電電流下，其箝位電壓均低于8.5V，可以非常有效地提供受保護電路一個快速有效的靜電放電旁通通路(bypass path)。