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电磁干扰滤波器在液晶显示器中的应用

gecimao 发表于 2019-05-25 22:31 | 查看: | 回复:

  只要有电子信号的存在,在其附近使用的电子产品就有可能存在着电磁干扰(E)的问题。电磁干扰是一个常见于日常生活中的问题,例如:电视噪声、收音机杂音,以及飞机起降时容易受到电子产品所发出电磁波讯号影响而导致电子仪表不正常的情形等。随着科技的日益进步,电子产品的普及和多样化也愈来愈广,日常生活周围所存在的电磁噪声随之愈来愈多,电磁干扰的问题也更加复杂。因此,电子产品在板及系统设计时,就应考虑电磁干扰的问题,以免产品出售后无法正常使用,或因严重影响其它电子产品的操作而遭到顾客退货。

  随着电子产品集成度愈来愈高,所包含的功能愈来愈多,且售价愈来愈低,电子产品所遇到电磁干扰的问题自然也就更加严重。电子产品为实现重量轻、体积超薄、小巧的目标,以迎合消费者易于携带的需求,在电路板的设计上以高集成度为设计导向:采用相同功能、但体积或面积更小的组件,拿掉原本用作电磁干扰防护的金属屏蔽、改用更细的地线或更小块的地平面(ground plane)用作接地等。这些措施不仅能达到使产品外形轻巧的目的,更能节省许多产品开发的费用以及量产后的成本,但却极不利于电磁干扰问题的解决。

  为有效解决电子产品电磁干扰的问题,并能兼顾静电放电(ESD)防护的功用,可以采用具有静电放电防护功能的电磁干扰滤波器(EMI+ESD filter)。图1所示即为常见的π型低通滤波器。在Input及Output端点之间的组件,可以是电阻或是电感组件。是采用电阻还是电感,应视产品的实际应用所需而定。

  由于电磁干扰滤波器多应用于电子产品的输出入端口,π型(π-model)低通滤波器架构中的Input端点及Output端点对GND的电容,一般会采用静电放电防护组件,以兼做静电放电防护之用。

  晶焱科技(Amazing Microelectronic Corp.)在静电放电防护技术上已累积了丰富的经验与技术。公司开发的应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器产品基本架构如图2所示。由图2电路示意图可知:π型低通滤波器的Input与Output之间是采用电阻(RI/O)组件桥接,Input端点及Output端点对GND的电容则是采用双向导通(bi-directional)的瞬时电压抑制器(TVS)。因此,该系列产品除了可以提供良好的低通滤波效果之外,还拥有很好的静电放电防护效果。

  表1所列为晶焱科技已推出的应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器系列产品。适用于5V以下的额定电压电路系统,线微微法拉(pF)。操作频率在800百万赫兹(MHz)时,其功率损耗可达-23dB,可以显著地降低电磁干扰信号,以维持受保护电路的操作功能正常。晶焱科技同时推出三种不同通道数的电磁干扰滤波器产品,以方便其客户依照不同需求选用合适的产品。

  在静电放电防护方面,该系列产品中的瞬时电压抑制器具有极低的箝位电压(Vclamp)、抗静电防护效果更可高达1万7千伏特以上(IEC 61000-4-2, contact mode ±17kV)。

  在静电放电事件的高导通电流下,瞬时电压抑制器的箝位电压越低则越能适时地被导通,以使受保护电路免于遭受静电放电的侵害而永久受损失效。图3所示为利用传输线脉冲产生系统(TLP)所量得的箝位电压比较图。由图中可以清楚看到,晶焱科技应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器,在17安培的高静电放电电流下具有最低的箝位电压,可以非常有效地提供受保护电路一个快速有效的静电放电旁通路径。

  另外,根据IEC 61000-4-2标准所制订的规格,第四级防护需提供至少接触放电模式(contact discharge mode) 8千伏特(kV)、空气放电模式(AIr discharge mode)15千伏以上的静电放电防护能力。该系列产品提供接触放电模式1万7千伏特以上的静电放电防护能力,明显超出IEC 61000-4-2标准第四级所规定的需求数值许多。

  现今的便携式电子产品已普及到几乎每个人都拥有一、两种产品,如手机、数码相机等。在使用上很受消费者关注的一点,就是在操作模式下电池可持续使用的时间。晶焱科技应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器系列产品,在操作模式下的组件漏电流极低,因此可以有效延长电池持续使用的时间,非常适合用于便携式电子产品的液晶显示器系统设计。

  另一方面,晶焱科技的该系列产品采用芯片级封装的形式。其芯片级封装的锡球球距为0.4毫米。采用芯片级封装的好处包括:在进行系统设计时,可以有效减省电磁干扰滤波器组件所需占用的电路板面积,方便其它电路组件的摆放与设计。没有塑料封装形式所存在的显著寄生效应,因此,电子产品的主要电路性能不会受到明显的影响。没有塑料封装的塑料外壳,更利于电磁干扰滤波器组件在操作状态时的散热。

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  信息 CSPEMI202AG是一款双通道低通滤波器阵列,集成了两个π型滤波器(C-R-C),可在降低EMI / RFI辐射的同时提供ESD保护。该部件是定制设计用于与蜂窝电话或类似设备上的麦克风端口连接。每个高质量滤波器在800-2700 MHz范围内提供超过35dB的衰减。这些pi型滤波器支持双向滤波,可控制麦克风元件的EMI。它们还支持双极性信号,使音频信号无失真地通过。 具有集成ESD保护的两线EMI抑制 极低的引线电感,可实现最佳滤波器和ESD性能 手机,笔记本电脑,上网本电脑,便携式导航设备...

  信息 CM1693是一系列带有ESD保护的pi型EMI滤波器阵列,它将四个,六个或八个滤波器(CLC)集成到一个小型的uDFN中0.40毫米间距封装。每个EMI滤波器通道均采用3极L-C滤波器,其元件值为10pF-26nH-12pF。 CM1693在-6 dB衰减时的滚降频率为300 MHz,可用于数据速率高达140 Mbps的应用。 CM1693还可在800 MHz至6 GHz频率范围内提供大于-30 dB的衰减。该器件在每个引脚上都包含ESD二极管,可为敏感电子元件提供非常高水平的保护,防止可能的静电放电(ESD)。连接到滤波器端口的ESD保护二极管经过设计和表征,可安全消除±18kV的ESD冲击,超出IEC61000-4-2国际标准的最高要求。 700 MHz衰减,对于LTE部署 每个通道的±18kV ESD保护(IEC 61000-4-2 4级,接触放电)...

  信息 CM1457是一款基于电感的(LC)EMI滤波器阵列,具有ESD保护功能,集成了四个,六个或八个滤波器,采用CSP封装,间距为0.40mm 。每个EMI滤波器通道CM1457的元件值为6pF-35nH-4.7pF-35nH-1.8pF。 -3dB衰减的截止频率为300MHz,可用于数据速率高达160Mbps的应用,同时在800MHz至2.7GHz频率范围内提供大于-35dB的衰减。这些器件在每个I / O引脚上都包含ESD二极管,并提供高水平的静电放电(ESD)保护。连接到外部滤波器端口的ESD保护二极管经过设计和表征,可安全消除±15kV的ESD冲击,超出IEC61000-4-2国际标准的最高要求。 700 MHz衰减,关键用于LTE部署 芯片级封装(CSP)具有极低的引线电感,可实现最佳滤波器和ESD性能 每通道15kV ESD保护(IEC 61000-4-2 Level 4,接触放电)...

  信息 CM1451包括一系列基于电感电容(L-C)的EMI滤波器阵列,集成了CSP封装的ESD保护。 CM1451-06和CM1451-08分别配置为6和8通道格式。 CM1451的每个EMI滤波器通道均采用5极L-C滤波器,其元件值为9.5pF-17nH-9.5pF-17nF-9.5pF。 CM1451在-10dB衰减时的滚降频率为400MHz,可用于数据速率高达160Mbps的应用,同时在800MHz至2.7GHz频率范围内提供超过35dB的频率。这些器件在每个引脚上集成了ESD保护二极管,可为可能遭受静电放电(ESD)的敏感电子元件提供高水平的保护。连接到滤波器端口的ESD保护二极管可安全地消除±15kV的ESD冲击,超过IEC61000-4-2国际标准的4级要求。使用MIL-STD-883(方法3015)人体模型(HBM)ESD规范,引脚受到保护,接触放电电压大于±30kV。 无线载波频段中噪声的优异衰减

  芯片级封装(CSP)具有极低的引线电感,可实现最佳滤波器和ESD性能 ±15kV每个通道上的ESD保护(IEC 61000-4-2 Level 4,接触放电)...

  信息 CM1624是EMI滤波器和线路终端设备的组合,带有集成的TVS二极管,可用于多媒体卡接口。这种先进的器件采用固态硅雪崩技术,具有出色的钳位性能和直流电气特性。 CM1624经过优化,可以保护手机和其他便携式电子产品中的T-Flash / MicroSD接口。 CM1624由六个电路组成,包括SD规范要求的串联阻抗匹配电阻和上拉电阻。每条线路都包含TVS二极管,用于ESD保护。附加的TVS二极管连接用于保护电压(Vcc)总线,CMD和CLK线欧姆的终端电阻值。 SDData0,SDData1,SDData2,SDData3和CMD线k欧姆的上拉电阻。这些可以配置为以SD或SPI模式运行的设备。根据IEC 61000-4-2第4级,TVS二极管可有效抑制超过15kV(接触放电)的ESD电压.CM1624采用16引脚,符合RoHS / WEEE标准的UDFN 16引脚封装。它的尺寸为3.30 x 1.35 x 0.50mm。引线mm,采用无铅NiPd制成。 特定应用 ±15kV ESD保护(IEC 61000-4-2,接触放电)

  信息 CM1442是一款六通道或八通道低通EMI滤波器阵列,具有ESD保护功能,可降低EMI / RFI辐射,同时提供强大的ESD冲击保护。每个EMI滤波器通道都集成了高质量的pi型滤波器(15pF-100 Ohm-15pF),在800MHz至2.7GHz频率范围内提供超过30dB的衰减。这些器件在每个引脚上都包含雪崩型ESD二极管,可为可能遭受静电放电(ESD)的敏感电子元件提供非常高水平的保护。连接到滤波器端口的ESD保护二极管可安全地消除±15kV的ESD冲击,超出IEC61000-4-2国际标准的最高要求。使用MIL-STD-883(方法3015)人体模型(HBM)ESD规范,引脚受到保护,接触放电电压高于±30kV。 每通道15kV ESD保护(IEC 61000- 4-2 4级,接触放电) 无线载波频段内噪声的优异衰减 支持最高24 MHz的时钟频率...

  信息 CM1420和CM1422是带有ESD保护的EMI滤波器阵列,集成了六个或八个Pi滤波器C-R-C)。 CM1420的元件值为15pF-100Ω-15pF。这些器件在每个引脚上都包含ESD保护二极管,可为可能遭受静电放电(ESD)的敏感电子元件提供高水平的保护。 每通道六个或八个EMI滤波通道,15kV ESD保护 (IEC 61000-4-2 Level 4,接触放电) 出色的宽带衰减来自所有无线载波频段的数据线的辐射噪声

  信息 NCP2820是一款经济高效的单声道D类音频功率放大器,能够从5V电源向4欧姆桥式负载提供2.65W的连续平均功率。在相同条件下,输出功率级可为8欧姆BTL负载提供1.4W,THD + N小于1%。对于蜂窝手机或PDA,它提供了成本和成本节省,因为使用电感式传感器时不需要输出滤波器。效率超过90%,关断电流非常低,可延长电池寿命,大幅降低结温。 NCP2820采用脉冲宽度调制技术处理模拟输入,与传统技术相比,可降低输出噪声和THD sigma-delta调制器。该器件允许独立增益,同时对来自各种音频源的信号求和。因此,在蜂窝手机中,耳机,扬声器甚至旋律振铃器可以用单个NCP2820驱动。由于其低42uV本底噪声,A加权,无论负载灵敏度如何,都能保证干净的监听。 优化的PWM输出级:无滤波器功能 效率高达90%和低2.5mA典型静态电流 大输出功率:1.4W,8Ω负载和THD + N 宽电源电压范围:2.5-5.5V工作电压 高性能,THD + N为0.03%@Vp = 5V,RL =8Ω,Pout = 100mW 出色的PSRR(-65dB):无需电压调节 表面安装封装9引脚倒装芯片CSP(SnPb和无铅) 全差分设计。消除两个输入耦合电容 采用先进的上升和下降增益技术实现极快的...

  信息 NCP2823A / B是专为便携式电子设备设计的高性价比单声道音频功率放大器。 NCP2823A针对8Ω工作进行了优化,NCP2823B可以在低至4.0Ω的扬声器阻抗下工作。对于实例,NCP2823B能够在桥接负载(BTL)中从5.0 V电源向4.0Ω提供3 W的连续平均功率组态。在相同条件下,NCP2823A可以为8.0ΩBTL负载提供1.5 W,THD + N小于10%。对于蜂窝手机或PDA,它可节省空间和成本,因为使用电感式传感器时无需输出滤波器。效率超过90%,关断电流非常低,可延长电池寿命,大幅降低结温。 优化PWM输出级 效率高达92% 高PSRR:-77dB 高CMRR:-80dB 可调增益 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCS2564是一款4通道高速视频驱动器,每个通道都有6阶巴特沃斯重建滤波器。第一组3个通道具有可选择的标准清晰度(SD)/高清(HD)滤波器,每个通道一个。第四通道提供额外的滤波器驱动器,用于驱动CVBS型视频信号。事实上,NCS2564是三重SD / HD视频驱动器和单个CVBS视频驱动器的组合。它旨在与大多数视频处理器中嵌入的数模转换器(DAC)兼容。为了进一步降低功耗,提供了两个使能引脚,一个用于三个驱动器,另一个用于单个驱动器。一个引脚允许选择三重驱动器的滤波器频率。所有通道都可以接受直流或交流耦合信号。在交流耦合输入的情况下,内部钳位被使能。输出可驱动交流和直流耦合150负载。 3个通道,每个通道具有可选择的6阶巴特沃斯8/32 MHz滤波器 一个CVBS驱动器,包括6阶Butterworth 8 MHz滤波器 透明钳位 内部固定增益:6 dB +/- 0.2 集成电平转换器 AC或DC -choupled输入和输出 低静态电流 关断电流典型值42μA(禁用) 每个通道能够驱动2乘150Ω负载 宽工作电源电压范围:+4.7 V至+5.3 V 8 kV ESD保护(兼容IEC61000-4-2) 每个JEDEC的ESD也符合4 kV HBM 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCS2563是一款3通道高速视频放大器,具有6阶巴特沃斯高清(HD)重建滤波器和6 dB增益。所有三个通道都可以容纳所有分量和RGB视频信号。所有通道都可以接受直流或交流耦合信号。如果是交流耦合,则使用内部钳位。输出可以驱动交流和直流耦合的150欧姆负载。它被设计为与大多数视频处理器中嵌入的大多数数模转换器(DAC)兼容。 三个6阶高清30 MHz滤波器 内部固定增益= 6 dB 每个通道上的透明输入钳位 直流或交流耦合输入/输出 集成电平转换器 工作电压+5 V ESD HBM保护8 kV 电路图、引脚图和封装图...

  信息 NCS2561是一款单高速视频驱动器,包括一个2极重建滤波器和SAG校正功能。 NCS2561采用节省空间的SC-88封装,专为低压便携式应用而优化。它旨在与大多数视频处理器中嵌入的数模(DAC)兼容。 NCS2561内部集成了一个8 MHz 2极视频DAC重建滤波器,固定增益为2.当交流耦合模式下的输出使用时,NCS2561还具有内置SAG校正电路。为了进一步降低功耗,提供了一个使能引脚。 内部8 MHz 2极重建滤波器 内部固定增益:6 dB 集成电平转换器 极低关断电流(

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  信息 NCS2553是一款3通道高速视频放大器,带有6阶黄油色标准清晰度重建滤波器。所有三个通道都可以容纳所有分量和RGB视频信号或复合和S-Video信号。所有通道都可以接受直流或交流耦合信号。如果AC耦合,则使用内部钳位。输出可以驱动交流和直流耦合150欧姆负载。它被设计为与大多数视频处理器中嵌入的大多数数模转换器(DAC)兼容。 三个6阶标准清晰度8 MHz滤波器 内部固定增益= 6 dB 交流或直流耦合输入/输出 集成电平转换器 工作电压+5 V ESD HBM保护

  信息优势和特点 采用Σ-Δ调制的无滤波器立体声D类放大器 采用ADI公司的多个D类放大器时无需同步 采用5.0 V电源供电时,能够以2 × 2W功率驱动4 Ω负载,以2x1.4 W功率驱动8 Ω负载,总谐波失真加噪音(THD + N)低于1% 效率:92%(5.0 V、以1.4 W功率驱动8 Ω扬声器) 信噪比(SNR)高于103 dB 单电源供电:2.5 V至5.5 V 关断电流:20 nA;左右声道控制 短路和热保护 16引脚1.66 mm × 1.66 mm WLCSP封装 “爆音与咔嚓声”抑制 内置电阻可减少电路板上的器件数量 用户可选的6 dB或18 dB增益设置 用户可选的超低EMI辐射模式 产品详情SSM2356是一款全集成式高效率D类立体声音频放大器,针对移动电话应用实现最高性能而设计。应用电路只需极少的外部元件,采用2.5 V至5.5 V单电源供电。采用5.0 V电源供电时,它能够提供2 × 2W连续输出功率,驱动4 Ω负载,总谐波失真加噪音(THD + N)低于1%。SSM2356采用高效率、低噪声调制方案,无需外部LC输出滤波器。即使输出功率较低时,该调制方案仍然能提供高效率。采用5.0 V电源供电时,以1.4 W功率驱动8 Ω负载时的效率为92%,以2.0 W功率驱动4 Ω负载时的效率为85%,...

  信息优势和特点 FIR 数字滤波器/抽取器 串行或并行配置选择 输出字速率:250 SPS至16 kSPS 低功耗:6.2 mW(典型值) 待机模式:70 µW 提供参考设计和带软件的评估板产品详情AD1555是一款完整的Σ-Δ调制器,并集成有可编程增益放大器,主要用于低频、高动态范围的测量应用。该器件输出与模拟输入成比例的1密度位流。当配合数字滤波器/抽取器AD1556使用时,可实现带宽为1+ kHz的业界最高性能ADC。它采用连续时间模拟调制器输入架构,无需外部抗混叠滤波器。可编程增益前端可简化系统设计,扩展动态范围,并缩小系统板面积。低工作功率和待机模式使AD1555成为电池供电远程数据采集系统的理想之选。...

  信息此设备专为需要和的应用而设计。它适用于上游USB端口,蜂窝电话,无线设备和计算机应用。该器件采用小型封装(TSOP-6,外壳318G)提供集成解决方案,可减少PCB空间和成本。 提供USB线路端接,滤波和ESD保护 单IC提供成本通过更换3个电阻器,2个电容器和5个电视二极管实现节省 双向EMI滤波防止噪声进入/离开系统 IEC端口的IEC61000-4-2 ESD保护 灵活的下拉或上拉线低速和高速规范 ESD额定值:机型= C 人体型号= 3B TSOP-6封装最小化PCB空间 集成电路提高系统可靠性与离散组件实施 电视设备提供的ESD保护优于离散实现,因为小IC最小化寄生电感...

  信息 CM1402是一款带ESD保护的EMI滤波器阵列,集成了三个pi滤波器(C-R-C)和两个额外的ESD保护通道。 CM1402的元件值为20pF-47Ω-20pF,20pF-100Ω-20pF。这些器件在每个引脚上都包含雪崩型ESD二极管,可为可能遭受静电放电(ESD)的敏感电子元件提供非常高水平的保护。连接到滤波器端口的ESD二极管经过精心设计和表征,可安全消除±10 kV的ESD冲击,超出IEC 61000-4-2国际标准的最高要求。使用MIL-STD-883(方法3015)人体模型(HBM)ESD规范,引脚受到保护,接触放电电压高于±25 kV。 三个EMI滤波通道,每个通道都带有ESD保护 另外两个仅ESD保护通道 1 GHz时衰减大于30 dB 芯片级封装具有极低的引线电感,可实现最佳滤波器和/或性能 手机,笔记本电脑,PDA等的I / O端口保护...

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