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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-03-04 11:53
一.前言
電子技術的進步發(fā)展使我們的生活中充滿著形形色色的電子產(chǎn)品,LCD顯示屏便是其中之一。它被廣泛應用在手機、電腦、儀表、控制器等產(chǎn)品上,目前主流的LCD顯示接口為RGB、LVDS、MIPI和HDMI。
而信號的傳輸阻抗是需要重點考慮的一個方面,特別是差分信號和高速率傳輸信號。如果信號能做好阻抗匹配,不僅可以使信號在傳輸線上平穩(wěn)地傳輸,減少反射現(xiàn)象,提高信號的完整性和準確性,也可防止產(chǎn)生噪聲干擾。
二.阻抗匹配
阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配,得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。
HDMI、LVDS、FPD-Link接口等高速數(shù)字接口都有嚴格的阻抗控制要求。通過使用特定的傳輸線結構(如微帶線、帶狀線)和控制 PCB 布線的參數(shù),可以實現(xiàn)特性阻抗的匹配,確保高速數(shù)字信號的穩(wěn)定傳輸。
圖1 阻抗匹配
【阻抗匹配的作用】:提高信號傳輸速率
1.減少串擾;
2.減少信號反射;
3.保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;
4.滿足高速信號傳輸標準和需求。
【阻抗匹配實現(xiàn)方法】:
1.變壓器匹配;
2.串聯(lián) / 并聯(lián)電阻匹配;
3.調整傳輸線特性阻抗。
圖2 阻抗匹配的方法
三.案例分析整改
從圖4中的測試數(shù)據(jù)可知問題點是時鐘的倍頻超標嚴重,根據(jù)測試數(shù)據(jù)中的時鐘干擾可得出超標的基頻約為73.75MHz,通過頻譜儀去查找超標時鐘源頭,排查判定為顯示屏差分信號的時鐘問題。
整改措施如下,在負載端差分信號之間并聯(lián)100歐電阻,措施如下圖所示:
圖3 實際整改措施圖片
加上并聯(lián)電阻形成阻抗匹配后,再去看數(shù)據(jù)變化,根據(jù)測試數(shù)據(jù)可知,阻抗匹配可很大程度改善RE輻射效果,噪聲降幅最大降幅達14db,如下圖所示:
圖4 整改前的RE測試數(shù)據(jù)
圖5 整改后的RE測試數(shù)據(jù)
四.總結
阻抗匹配是高速信號的一大重要點,阻抗不匹配會導致串擾,不僅會對信號完整性產(chǎn)生影響,也會對整個PCB形成噪聲干擾,導致機器的輻射干擾超標,使其過不了EMI的測試標準。
高速率傳輸電路必須考慮其阻抗匹配問題,只有實現(xiàn)了輸出阻抗與負載阻抗“完美”的匹配,才能實現(xiàn)信號的無反射傳輸,實現(xiàn)最大功率化利用。
來源:韜略科技EMC