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專題?|?MIPI?C-PHY的靜噪對策

時間：2021-11-29 16:29:34
關鍵字： MIPI   
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[導讀]目錄1.前言2.什么是MIPIC-PHY3.MIPIC-PHY所需的靜噪濾波器????村田推薦4.為MIPIC-PHY開發(fā)的共模靜噪濾波器5.NFG0NCN_HL3系列的靜噪效果6.信號波形驗證7.共模靜噪濾波器對偏移的改善效果8.總結01前言?近年來智能手機隨著信息量的增加，向...


目 錄


1. 前言


2. 什么是MIPI C-PHY3. MIPI C-PHY所需的靜噪濾波器 村田推薦4. 為MIPI C-PHY開發(fā)的共模靜噪濾波器5. NFG0NCN_HL3系列的靜噪效果6. 信號波形驗證7. 共模靜噪濾波器對偏移的改善效果8. 總結


01前 言



近年來智能手機隨著信息量的增加，向著大屏高像素化發(fā)展。顯示屏傳輸影像信號的數據量也在增加。為了有效地傳輸信號，通常使用叫做MIPI D-PHY的差分傳輸接口。但為追求更高的傳輸速度，開始使用MIPI C-PHY。



MIPI C-PHY與原先的D-PHY的傳輸方式不同，因此也需要不同的靜噪濾波器。此處將介紹MIPI C-PHY的靜噪的特點和MIPI C-PHY用的靜噪對策元件。



02什么是MIPI C-PHY



MIPI C-PHY是MIPI Alliance制定的便攜設備中數據傳輸的規(guī)格。D-PHY 1組線路最大2.5Gbps，而C-PHY可達到5.7Gbps的信號速度。
D-PHY之后還制定出了M-PHY規(guī)格，C-PHY介于D-PHY和M-PHY之間成了標準規(guī)格。
一般差分傳輸線D-PHY的1組線路由2根引線構成，C-PHY則是1組線程則由3根引線構成的復雜的差分傳輸線（下表）。



C-PHY的優(yōu)勢




  • C-PHY為3線傳輸→數據傳輸速度提升（*信號頻率與D-PHY相同）


  • 時鐘線不存在→更節(jié)省空間



MIPI C-PHY的信號傳輸





  • 3根線組成一組線路傳輸數據


  • 時鐘線不存在


  • 3根線（A,B,C）的值為高，中，或低


  • 3根線的值各不相同（不會發(fā)生2根線以上相同的狀態(tài)）


  • 接收信號為2根線各自的差分(AB,BC,CA)


  • 每根線整合為50Ω，差分為100Ω



03MIPI C-PHY所需的靜噪濾波器



?原來的MIPI D-PHY為了去除共模噪聲又不影響差分信號，需要用到2線的共模靜噪濾波器。而MIPI C-PHY由于使用3根信號線發(fā)送差分信號，就不能使用原來的共模靜噪濾波器。



下圖左邊所示的3個共模靜噪濾波器的組合方法，對信號有較大的影響，很難去除共模噪聲。為此，MIPI C-PHY的噪聲對策需要對應3線的差分信號的共模靜噪濾波器。






進行電路仿真，使用3線共模靜噪濾波器將三根線由磁性在內部結合，確認信號是否能夠順利傳輸。



2根線的濾波器傳輸波形紊亂，而3根線的共模靜噪濾波器能保持波形不亂的情況下傳輸信號。




通過仿真進行波形驗證




~2線和3線的共模靜噪濾波器比較：




MIPI C-PHY所需的靜噪濾波器



  • 對應MIPI C-PHY的3根線結構的3線靜噪濾波器


  • 不影響信號品質


  • 可去除廣頻率范圍內的共模噪聲的靜噪濾波器






NFG0NCN_HL3系列是針對MIPI C-PHY的共模噪聲對策而開發(fā)的靜噪濾波器。






0.90x0.68mm的小型尺寸，3根線由磁性結合的共模靜噪濾波器，為MIPI C-PHY用的3線結構。NFG0NCN162HL 3在900 MHz和3 GHz之間具有共模衰減峰值，適用于防止對載波頻率的噪聲干擾。





05NFG0NCN_HL3系列的靜噪效果



?????使用NFG0NCN_HL3系列可有效降噪。下圖為傳輸線路放射的噪聲頻譜在濾波器插入前后的比較。插入NFG0NCN162HL3后，2GHz以下明顯的噪聲被大量消除。


MIPI C-PHY用共模靜噪濾波器的靜噪效果①



其次，可以通過近磁場探針來觀察基板上的噪聲分布是如何變化的。
在濾波器插入部分后面的位置減少噪聲分布，并且0.8GHz或1GHz的降噪量是突出的。
MIPI C-PHY用共模靜噪濾波器的靜噪效果②
MIPI C-PHY用共模靜噪濾波器NFG0NCN_HL3系列的靜噪效果。




06信號波形驗證



NFG0NCN_HL3系列插入信號線，確認不會影響信號波形。都可發(fā)現(xiàn)信號眼圖符合圖形。
MIPI C-PHY用共模靜噪濾波器的信號傳輸特性的確認



07共模靜噪濾波器對偏移的改善效果



共模靜噪濾波器對差分信號線的偏移有改善效果。




偏移是因多個信號線之間的信號傳輸時間差而發(fā)生的電路非對稱性所產生，個別信號偏移會使收信端接收到的信號電位差產生變化，從而降低電路的工作效率。



發(fā)生偏移的差分信號電路使用了共模濾波器后，偏移產生的共模成分得到去除，偏移得到改善。以下為共模靜噪濾波器對偏移的改善示例。




共模靜噪濾波器對偏移的改善效果






共模靜噪濾波器對傳輸信號的偏移有改善效果。信號的偏移（信號之間的時滯）通過共模傳播，因此使用共模靜噪濾波器可改善偏移。



08總 結



  • MIPI C-PHY與原來的差分傳輸線不同，由3根線傳輸，不能使用原來的2線用的共模靜噪濾波器。



  • NFG0NCN_HL3系列是以用于MIPI C-PHY為前提設計的3線共模靜噪濾波器。




  • 使用NFG0NCN_HL3系列，可以減低MIPI C-PHY傳輸中的共模噪聲，抑制信號品質的劣化。



  • 使用共模靜噪濾波器對信號的偏移有改善效果。




  • NFG0NCN162HL3#的外觀
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