范为俊：大家晚上好！我先简单自我介绍一下，我叫范为俊，来自深圳村田，我这边主要是负责EMI产品的工程师，托主办方电子元件技术网和我爱方案网的福今天很高兴有这个机会跟大家做一个噪音抑制方面的演讲，今天主要侧重在怎么样抑制LCD TV上面的噪音，怎么样用EMI滤波器来改善噪音抑制性能。这是我今天演讲主要的内容，希望今天的演讲能够给大家以后在设计时带来帮助。
这是我今天演讲内容的议程，首先我会简单介绍一下数字设备的发展趋势。第二个简单介绍一下液晶电视噪音分布。第三涉及到具体的电路，怎样通过加滤波器达到一个提升EMC性能的目的。第四是总结一下。第五是附带介绍一下村田现在除了提供解决方案以外，还有一些测试的服务。这是我今天演讲的议程。
首先简单看一下，实际上现在数字设备的发展趋势主要有四个，第一，分辨率越来越高，从标清、高清到全高清。第二是效率越来越高，主要表现在第一，电源的转换效率，特别对这种移动设备来说，电源效率比较高的话，使用时间会比较长。第三是容量越来越大。容量主要指产品的功能越来越多，比如电视的话现在是收看电视，以后可能是上网，其他的功能。作为数字家庭的核心，这也是一个趋势。第四是高通信，分辨率越来越高，传播速度也会越来越快。这些趋势会给我们的生活带来很多好处，但同时EMI的问题会越来越严重，我们要考虑怎么样抑制EMI噪音的问题。
大家简单看一下，这是一个LCD TV结构图，一个是噪音源，我们要知道它在什么地方，其次要知道它的传导路径，第三是天线，知道通过什么地方辐射出来，只有知道这三方面，才能知道怎么样采取对策。在液晶电视中重要的噪音源实际主要是一些IC，数字IC，或者射频部分的IC，打个比方这里的MPU，Class-D，包括一些高速的接口。这些地方都是我们平常经常遇到的一些噪音源。在这些地方我们都要加一些相应的EMI滤波器去达到EMI抑制的效果。这是我们实际测试的一个频谱，它的特点是不一样的。大家可以看一下，比如这是MPU产生的噪音，首先是数据产生的一些谐波，主要是一些宽带的噪音，时钟也会产生一些谐波噪音，是既有宽带又有谐波的噪音。Class-D这一块主要是一个功率放大的开关管，它有一个开关频率，有一些谐波产生的噪音，所以不同电路的噪音特点是不一样的，我们所要选择的滤波器也不一样。到底怎么选择呢？接下来会具体讲到。同样演讲资料也可以到主办方网上下载！这里大家也看一下，这是我们实际测算出来的结果，蓝色的部分就是频率比较低的部分，紫色是频率比较高的。蓝色的部分主要是开关电源产生的，主要是开关频率的谐波。第二就是高频部分，这部分主要是一些时钟，数据的高次谐波产生的噪音，频率比较高。
当然，电路里面的噪音不只这些，我今天只是选这些做一些介绍。首先是Class-D，因为转换效率比较高，广泛用在LCD TV、笔记本电脑，移动设备当中，可以延长使用时间,节约能源。所以说Class-D比较普遍，他是通过把模拟信号转换成数字信号，通过功率放大，然后通过低通的滤波器还原出来，最后通过扬声器播放出来。噪音怎么产生的呢？主要在功率放大这一块，开关管有一个开关频率。所以我们这个噪音主要是开关频率的高次谐波产生的，噪音源主要在这里。但是这个噪音的频率一般不会太高，开关频率是300、400KHz，一般最常见的几十兆或者100多兆的噪音。噪音产生以后，它会通过两个路径进行传导，第一就是信号线，第二就是通过这个电源线，因为电源线的阻抗一般比较低. 这是我们测试的结果，超标的部分是一两百兆，不同IC的情况可能会有一些差异.
我们怎样抑制呢？[/url] ）的朋友可能会说，我在音频输出的时候加一个电感，一个电容，构成一个LC的滤波，再加上这个板设计的时候，走线比较短，基本上也不会有问题。但如果还有问题，应该怎么做？首先，信号线上面，建议加共模扼流圈，这种滤波器效果非常好，我这个图上没有画出来，还会加一些电容，防止自激。第二是电源线这一块，一般建议是加穿心电容，它的等效串联电感更小，滤波范围非常宽，效果非常好。
这是我们加了滤波器以后测试的结果，可以跟之前测试结果对比一下，效果非常明显。大家以后在Class-D放大器遇到EMI问题的话，可以按照刚才推荐的这种方法，做一个噪音对策。接下来我想讲一下SD Card数据卡，因为液晶电视除了从电视台这里获得信号源，还可以从DVD或者数据卡中获得数据，读取数据的时候，速率非常快，也会有噪音从数据线或时钟线出辐射来。这是我们测试的结果，这个辐射传出来的噪音频率很高，也是时钟或者信号线的高次谐波，48MHz的谐波是时钟的谐波，8MHz是数据传输速率的一个谐波。大家也看一下，这是水平方向，这是垂直方向，超标比较多。对于这种问题应该怎么解决呢？大家可以参考我们的推荐，一般我们建议加T型或∏形的滤波器，他的特点是截至频率比较陡峭，接近于一个理想的滤波器，对高速数据信号的噪音抑制效果非常好。第二时钟线这一块我们推荐也是T型的，当然数据线上也可以推荐LC排型的，主要是针对高速的时钟线或者数据线。还有放置的位置很重要，如果是数据线上的话，我们一般靠近数据接口，时钟线上放在靠近IC这块，不同位置的效果不一样，所以我们选用的时候要注意这点。
第三，讲一下模数转换这块。因为数字电视也会带一些模拟接口，我们会通过这个接口把信号读出来，因为接口一般靠近电视机的底部或者两侧，一般我们模数转换 IC会比较靠近接口，然而我们MPU这块一般是比较靠近中间，所以我们模数转换IC和图像处理IC之间走线一般会比较长，当进行模式转换时，它包含了一个丰富的高次谐波，很容易通过这个长的走线辐射出来，这是我们的测试结果，这是水平测试方向，噪音的实际谐波非常严重，这个谐波我这里写的18兆赫，但是这个频率不是固定的，根据这个数据量，可以变化的。针对这种噪音，我们应该怎么抑制呢？大家可以看一下。对这种噪音，我们一般建议通过加NFA这种复合频率滤波器，我们这个截止频率是300兆，因为噪音主要集中在300兆以上，后面还加了一个电阻排，目的是获得一个很好的信号完整信，所以会加一个电阻在上面进行阻抗匹配。加了以后，大家可以看到效果最大有15dB的改善，效果非常明显。
接下来看一下RSDS。LCD信号从主板通过排线传输过来。经过RSDS接受器，我们通过排线传输，然后经过列驱动器驱动LCD屏进行显示。这种RSDS 是一种缩短摆幅的差分信号，幅度很小，EMI设计相对较好，但是差分走线不可能完全对称，所以噪音也会通过排线辐射出来。对于这种噪音的话，我们应该怎么抑制呢？这是我们实际测试的结果，测试出来的这种频率可以看一下，这种频率基本上是像素时钟频率的高次谐波。我们怎么去做呢？大家可以看一下，通过在 RSDS发射这一端，我们加上DLP这种薄模型共模滤波器，出于空间考虑，大家可以选择两联排的。一般也是加在靠近排线的这一方，防止通过排线进行辐射。大家从改善后的效果可以看出，改善效果非常明显。
第三是LVDS，因为分辨率越来越高，数据量越来越大，一般高速信号都采用差分方式进行传输。因为LVDS的EMI相对来说比较小，但实际为什么还会有一样的问题呢？第一就是刚才提到的如果这个走线不会很对称，会产生相对的偏移，从而产生噪音。第二，本来这个板上其他部分有一些高频噪音辐射出来以后，通过差分信号线耦合后再通过排线辐射出去。对这两种噪音，一般就是加一个共模扼流圈，对共模噪音有很好的抑制同时可以改善相位的偏移。上面说到那些电子产品都是在上采购的。质量不错！有需要的朋友可以去看看！
这是我们加之前，测试结果是这样的，也是一个辐射出的噪音幅度。我们建议在靠近排线的地方加一个共模扼流圈，我们也有绕线的叫DLW，这两种在这个地方都可以的，加了以后有很大的改善作用。因为现在大家都知道，是不是一定要加这种共模扼流圈呢？也不是。现在采用扩频技术，他可以把这种能量分布在一个较宽的范围内，不需要加共模扼流圈也是可以的。大家以后在遇到这种问题后可以从成本, 效果等多方面去考虑。
接下来我想讲一下HDMI，这是一定要考虑的。我会从两个方面，第一是噪音抑制，第二是从波形完整性说明这个问题。大家可以看一下，关于噪音辐射,我们电波暗室里做了一个测试. 信号源是DVD，接收这边是投影仪。HDMI Cable是3米的，这是一个高清的信号源，Clock74.25MHz，这是一个测试的方法。HDM一般是三对信号线加一对时钟，在差分线上我们一般建议加共模扼流圈。第一个波形是没有加任何东西的, 第二是加了共模扼流圈，DLW21。大家可以看一下前后的对比，噪音抑制的效果是很明显的。大家有时候可能会担心，我这个共模扼流圈加进去，会不会对信号完整性有影响？不会。这种共模扼流圈是按照100ohm特性阻抗设计，抑制共模噪音的同时, 不会对信号造成反射...因时间问题今天就暂时先讲到这里，若对我演讲内容感兴趣。
