教你如何選擇共模噪聲濾波器？

在當前電子產品中，絕大多數的高速信號都使用地差分對結構。

差分結構有一個好處就是可以降低外界對信號的干擾，但是由于設計的原因，在傳輸結構上還會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，而不會對信號造成不利影響。

共模濾波器的選型

共模濾波器的選型方法，原則上，有不衰減數字信號、衰減噪聲兩個步驟。

首先，為了使數字信號無失真地通過，選擇差分模式插入損耗小的器件。如圖所示，數字信號波形的整形至少需要3次～5次以上的諧波成分，因此，通常選擇帶有數字信號的奈奎斯特頻率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，為了補償高頻成分的衰減，一般會在發送端和接收端進行加重和均衡處理。此時，通過規范的一致性測試。在實際使用上如果沒有問題，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重要的參數。（以下特性的阻抗）通常根據阻抗的規格中規定的特性阻抗來進行傳輸線路設計。例如， USB2.0的特性阻抗為90Ω，HDMI的阻抗則規定為100Ω。假設在傳輸帶寬內，共模噪聲濾波器大幅度地偏離該特性阻抗時，則會發生差分信號的反射、損失，信號變差。

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個濾波器的HDMI-1080p-Eye眼圖測試比較結果。

與具備特性阻抗100Ω的產品相比，特性阻抗為80Ω的濾波器的信號眼圖比較差。如此一來，還需要注意差分模式的特性阻抗匹配。評價該特性阻抗匹配的方法有TDR測試和S-parameter測試。

根據S-parameter進行測試分析，可獲得共模濾波器的頻率軸特性阻抗信息。

通過TDR測試，觀察差分模式特性阻抗匹配性

下圖為TDR測試的示例，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?a href="http://www.qd573.com/tags/松下/" target="_blank">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，是根據共模噪音衰減頻率特性，選定與共模噪音消除目標頻帶相稱的產品。

智能手機的接收靈敏度改善示例

下圖給出使用了共模濾波器時的測試智能手機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，通過抑制來自軟電線的放射以改善接收靈敏度。

審核編輯：劉清