在當(dāng)前電子產(chǎn)品中，絕大多數(shù)的高速信號(hào)都使用地差分對(duì)結(jié)構(gòu)。

差分結(jié)構(gòu)有一個(gè)好處就是可以降低外界對(duì)信號(hào)的干擾，但是由于設(shè)計(jì)的原因，在傳輸結(jié)構(gòu)上還會(huì)受到共模噪聲的影響。

共模噪聲濾波器就可以用于抑制不必要的共模噪聲，而不會(huì)對(duì)信號(hào)造成不利影響。

共模濾波器的選型

共模濾波器的選型方法，原則上，有不衰減數(shù)字信號(hào)、衰減噪聲兩個(gè)步驟。

首先，為了使數(shù)字信號(hào)無(wú)失真地通過(guò)，選擇差分模式插入損耗小的器件。如圖所示，數(shù)字信號(hào)波形的整形至少需要3次～5次以上的諧波成分，因此，通常選擇帶有數(shù)字信號(hào)的奈奎斯特頻率fo的3×fo或者5×fo以上的截止頻率。

另外，在近年的快速傳輸方面，為了補(bǔ)償高頻成分的衰減，一般會(huì)在發(fā)送端和接收端進(jìn)行加重和均衡處理。此時(shí)，通過(guò)規(guī)范的一致性測(cè)試。在實(shí)際使用上如果沒(méi)有問(wèn)題，也可以采用低于3×fo以下頻率的器件。

差分模式特性阻抗的匹配

在差分模式傳輸中，差分模式的特性阻抗是另一個(gè)重要的參數(shù)。（以下特性的阻抗）通常根據(jù)阻抗的規(guī)格中規(guī)定的特性阻抗來(lái)進(jìn)行傳輸線路設(shè)計(jì)。例如， USB2.0的特性阻抗為90Ω，HDMI的阻抗則規(guī)定為100Ω。假設(shè)在傳輸帶寬內(nèi)，共模噪聲濾波器大幅度地偏離該特性阻抗時(shí)，則會(huì)發(fā)生差分信號(hào)的反射、損失，信號(hào)變差。

圖中所示為帶有相同截止頻率3GHz的共模，但特性阻抗不同的2個(gè)濾波器的HDMI-1080p-Eye眼圖測(cè)試比較結(jié)果。

與具備特性阻抗100Ω的產(chǎn)品相比，特性阻抗為80Ω的濾波器的信號(hào)眼圖比較差。如此一來(lái)，還需要注意差分模式的特性阻抗匹配。評(píng)價(jià)該特性阻抗匹配的方法有TDR測(cè)試和S-parameter測(cè)試。

根據(jù)S-parameter進(jìn)行測(cè)試分析，可獲得共模濾波器的頻率軸特性阻抗信息。

通過(guò)TDR測(cè)試，觀察差分模式特性阻抗匹配性

下圖為T(mén)DR測(cè)試的示例，能夠看出連接器、共模濾波器、HDMI-IC及其各器件上的特性阻抗信息?？梢?jiàn)松下的共模濾波器充分滿足了HDMI傳輸線的特性阻抗100Ω+/-10Ω，在差分傳輸中具備非常好的阻抗一致性。

然后，是根據(jù)共模噪音衰減頻率特性，選定與共模噪音消除目標(biāo)頻帶相稱(chēng)的產(chǎn)品。

智能手機(jī)的接收靈敏度改善示例

下圖給出使用了共模濾波器時(shí)的測(cè)試智能手機(jī)的蜂窩接收靈敏度的示例，在LCD的Mipi接口部配置共模濾波器，通過(guò)抑制來(lái)自軟電線的放射以改善接收靈敏度。

審核編輯：劉清