如何管理高速數(shù)字接口的EMI

　　壓擺率

　　接口攜帶的所有必要信息位于主譜瓣。頻譜旁瓣攜帶數(shù)據(jù)波形變換信息，而非數(shù)據(jù)本身。對(duì)因旁瓣(這些旁瓣頻率高于數(shù)據(jù)速率)能量產(chǎn)生的EMI來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)減 少每個(gè)波形變換的壓擺率來(lái)抑制。這么做之所以有效，是因?yàn)橐馔獾纳漕l信號(hào)的總帶寬不由數(shù)據(jù)速率掌控，而是由數(shù)據(jù)波形的最快變換(邊沿)決定的。

　　圖4a(頂部)說(shuō)明了這種技術(shù)確實(shí)影響到接口信號(hào)的“眼圖”。雖然完全睜開(kāi)的眼的寬度變窄了，但眼頂部和底部間的分離沒(méi)受影響。這是使用該過(guò)濾技術(shù)必付的代價(jià)。

　　請(qǐng)注意：擺率控制僅降低了旁瓣幅值。對(duì)主瓣的任何影響都可以忽略不計(jì)。這有利有弊：好處是，這意味著，擺率控制并不會(huì)稀釋數(shù)據(jù)內(nèi)容。壞處是：僅當(dāng)干擾頻率來(lái) 從主瓣時(shí)，會(huì)使該技術(shù)無(wú)效。基于此原因，如采用M-PHY的MIPI Alliance DigRFSM等應(yīng)用，人們傾向使用每個(gè)都工作于較低數(shù)據(jù)速率的多條信道，而非一條工作于較高數(shù)據(jù)速率的信道。

　　(a)

　　(b)

　　圖4：壓擺率控制對(duì)差分信號(hào)的頻率較高旁瓣的影響：頂部)眼圖的邊緣變換時(shí)間定義;底部)與a圖顯示的變換相應(yīng)的頻譜。

　　波形整形

　　實(shí)施壓擺率控制的直接方法是調(diào)整電流源充放電電容。這就產(chǎn)生了如圖3及下面圖5a中所示的直線變換。其它波形形狀也確會(huì)影響EMI值，結(jié)果有好有壞。例如， 圖5b展示了由簡(jiǎn)單RC濾波所得到的指數(shù)波形的效果。這里，EMI其實(shí)變得更嚴(yán)重。原因是，在任何變換開(kāi)始時(shí)，指數(shù)波形都形成一個(gè)尖角，即使任何變換的結(jié) 尾是光滑的。但在變換終點(diǎn)，侵損已經(jīng)發(fā)生。

　　圖5c展示了當(dāng)所有的尖角被從接口波形中除去，頻譜鉗限性能大大改善了。除去尖角是波形整形的首要目標(biāo)，所以，有時(shí)也將其稱為波形曲率限制。

　　(a)

　　(b)

　　(c)

　　圖5：具有不同波形形狀的信號(hào)變換的EMI信號(hào)的頻譜變化：a)線性變換，b)指數(shù)變換，和c)濾波后的波形。指數(shù)變換實(shí)際上抑制EMI的能力最差。