集成控制音頻視頻接口EMI/EMC抑制技術(shù)

在現(xiàn)代系統(tǒng)集成控制當(dāng)中，大型的信號切換系統(tǒng)都是各種場所必不可少的，目前主流的信號切換系統(tǒng)包括CREATOR快捷等大型切換系統(tǒng)產(chǎn)品，其中有AV信號切換系統(tǒng)、RGB信號切換系統(tǒng)、DVI信號切換系統(tǒng)以及HDMI信號切換系統(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，都會對各種信號切換系統(tǒng)造成一定程度上的影響，因此，各個廠家在自己信號切換系統(tǒng)中，都采用了EMI/EMC抑制等技術(shù)。下面，我簡單介紹一些相關(guān)問題：

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

輻射：該測試限定了某產(chǎn)品輻射或傳導(dǎo)的信號幅度和頻率，從而使其不會對其它產(chǎn)品產(chǎn)生干擾。

敏感度(也稱為抗擾度)：該測試通過限定會干擾設(shè)備正常工作的輻射和傳導(dǎo)信號的幅度和頻率，說明產(chǎn)品的輻射抑制能力。

EMI/EMC測試失敗通常發(fā)生在產(chǎn)品設(shè)計中最薄弱的環(huán)節(jié)（信號和干擾)從這個環(huán)節(jié)進(jìn)入或離開經(jīng)過屏蔽和濾波的裝置。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。對于電腦來說，將顯示器和揚聲器連接至電腦的電纜是最薄弱的環(huán)節(jié)，它常常會引起EMI/EMC問題。我們可能會認(rèn)為只有高帶寬的視頻接口才會產(chǎn)生這種問題，而低頻音頻接口不會有這種問題。所有放大器都采用A類音頻放大器時確實是這樣。然而，目前所采用的高效D類放大器都具有高頻開關(guān)信號，如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波和屏蔽，也會存在EMI問題。

計算機普遍采用的視頻格式，也就是我們所說的“圖形”，和電視的視頻形式是不一樣的。計算機視頻包括紅、綠和藍(lán)色(R、G、B)模擬視頻信號，以及行、場同步和DDC5組成的邏輯信號，所有這些信號都具有快速上升/下降時間。視頻連接器通常采用高密度超微D型連接器，用來連接顯示器和電腦。雖然這個方案結(jié)合了視頻信號屏蔽(同軸)和共模扼流圈(CMC)等措施來降低輻射和傳導(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，采用類似的濾波措施來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，因為圖形視頻的目的是在盡可能高的分辨率下重現(xiàn)“開”、“關(guān)”像素的棋盤狀圖案。因此，為實現(xiàn)最佳的顯示性能，我們希望帶寬越大越好。但在實際應(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。對于多信號視頻接口，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題。在便攜式應(yīng)用中，我們想要最大限度延長電池壽命，而不期望效率低下的設(shè)計產(chǎn)生熱量，因此D類放大器得到了廣泛應(yīng)用。問題是D類放大器使用PWM來實現(xiàn)高效率，這與開關(guān)電源很相似。使用非屏蔽揚聲器連線接至輸出端時，連線會像天線一樣輻射EMI。盡管時鐘頻率(典型值為300kHz至1MHz)高于音頻頻譜，但它是一個具有大量諧波分量的方波。用來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。