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音頻視頻接口的EMI/EMC抑制
中國(guó)投影網(wǎng)會(huì)議系統(tǒng)資訊  2010-5-7 8:35:25 編輯:非凡 [ ]
  在現(xiàn)代系統(tǒng)集成控制當(dāng)中,大型的信號(hào)切換系統(tǒng)都是各種場(chǎng)所必不可少的,目前主流的信號(hào)切換系統(tǒng)包括CREATOR快捷等大型切換系統(tǒng)產(chǎn)品,其中有AV信號(hào)切換系統(tǒng)、RGB信號(hào)切換系統(tǒng)、DVI信號(hào)切換系統(tǒng)以及HDMI信號(hào)切換系統(tǒng)等等。但就目前而言,各種環(huán)境的差異特別是周邊電磁干擾的影響,都會(huì)對(duì)各種信號(hào)切換系統(tǒng)造成一定程度上的影響,因此,各個(gè)廠家在自己信號(hào)切換系統(tǒng)中,都采用了EMI/EMC抑制等技術(shù)。下面,我簡(jiǎn)單介紹一些相關(guān)問(wèn)題:

  產(chǎn)品的種類(lèi)和測(cè)試機(jī)構(gòu)不同,EMI/EMC的測(cè)試要求也不同。但還是可以將EMI/EMC測(cè)試大致分為兩類(lèi):

  輻射:該測(cè)試限定了某產(chǎn)品輻射或傳導(dǎo)的信號(hào)幅度和頻率,從而使其不會(huì)對(duì)其它產(chǎn)品產(chǎn)生干擾。

  敏感度(也稱(chēng)為抗擾度):該測(cè)試通過(guò)限定會(huì)干擾設(shè)備正常工作的輻射和傳導(dǎo)信號(hào)的幅度和頻率,說(shuō)明產(chǎn)品的輻射抑制能力。

  EMI/EMC測(cè)試失敗通常發(fā)生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最薄弱的環(huán)節(jié)(信號(hào)和干擾)從這個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)入或離開(kāi)經(jīng)過(guò)屏蔽和濾波的裝置。在音頻/視頻接口中,最薄弱的地方就是連接設(shè)備的電纜,它們相當(dāng)于天線。對(duì)于電腦來(lái)說(shuō),將顯示器和揚(yáng)聲器連接至電腦的電纜是最薄弱的環(huán)節(jié),它常常會(huì)引起EMI/EMC問(wèn)題。我們可能會(huì)認(rèn)為只有高帶寬的視頻接口才會(huì)產(chǎn)生這種問(wèn)題,而低頻音頻接口不會(huì)有這種問(wèn)題。所有放大器都采用A類(lèi)音頻放大器時(shí)確實(shí)是這樣。然而,目前所采用的高效D類(lèi)放大器都具有高頻開(kāi)關(guān)信號(hào),如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波和屏蔽,也會(huì)存在EMI問(wèn)題。

  計(jì)算機(jī)普遍采用的視頻格式,也就是我們所說(shuō)的“圖形”,和電視的視頻形式是不一樣的。計(jì)算機(jī)視頻包括紅、綠和藍(lán)色(R、G、B)模擬視頻信號(hào),以及行、場(chǎng)同步和DDC5組成的邏輯信號(hào),所有這些信號(hào)都具有快速上升/下降時(shí)間。視頻連接器通常采用高密度超微D型連接器,用來(lái)連接顯示器和電腦。雖然這個(gè)方案結(jié)合了視頻信號(hào)屏蔽(同軸)和共模扼流圈(CMC)等措施來(lái)降低輻射和傳導(dǎo)EMI,但還是需要增加濾波環(huán)節(jié),才能夠確保滿足EMI要求。在廣播視頻應(yīng)用中,采用類(lèi)似的濾波措施來(lái)消除電視圖像中的混疊瑕疵。然而在圖形視頻中卻不能這么做,因?yàn)閳D形視頻的目的是在盡可能高的分辨率下重現(xiàn)“開(kāi)”、“關(guān)”像素的棋盤(pán)狀圖案。因此,為實(shí)現(xiàn)最佳的顯示性能,我們希望帶寬越大越好。但在實(shí)際應(yīng)用中,必須權(quán)衡考慮EMI和視頻性能,因此只好犧牲視頻帶寬。對(duì)于多信號(hào)視頻接口,多種因素需要權(quán)衡考慮。
  
  音頻接口要在不產(chǎn)生EMI的情況下獲得效率和性能,要解決一系列不同的問(wèn)題。在便攜式應(yīng)用中,我們想要最大限度延長(zhǎng)電池壽命,而不期望效率低下的設(shè)計(jì)產(chǎn)生熱量,因此D類(lèi)放大器得到了廣泛應(yīng)用。問(wèn)題是D類(lèi)放大器使用PWM來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率,這與開(kāi)關(guān)電源很相似。使用非屏蔽揚(yáng)聲器連線接至輸出端時(shí),連線會(huì)像天線一樣輻射EMI。盡管時(shí)鐘頻率(典型值為300kHz至1MHz)高于音頻頻譜,但它是一個(gè)具有大量諧波分量的方波。用來(lái)濾除該諧波分量的濾波器尺寸比較大,而且成本又高。在膝上型電腦等便攜應(yīng)用中,由于尺寸原因,這不是一個(gè)可行的解決方案。

  在諸多的EMI/EMC抑制技術(shù)當(dāng)中,MAX9511和MAX9705代表了EMI/EMC控制的先進(jìn)技術(shù),因此被逐漸的應(yīng)用到具體產(chǎn)品當(dāng)中。將這些器件應(yīng)用于產(chǎn)品當(dāng)中可以有效降低EMI。不必像以前那樣依靠大尺寸外部濾波器和屏蔽等會(huì)增加成本和尺寸的方法,這些器件采用了當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù),有效保證了電磁兼容性和性能。

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