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HDMI端口辐射(EMI)超标解决方案

 一、HDMI EMC设计要求:

1、  HDMI EMC设计原理图




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                                                                                                                                                                                                                          ( 图 一 )       


2HDMI元件选型及参数说明:(图一所示)

a.L510L511L512L513使用专业EMI共模滤波器(普通共模电感寄生电容太大,会导致TMDS差分阻抗匹配测试失败),阻抗值为90~100Ω(两路共模滤波器型号:CMF1210DH900MFR;四路共模滤波器型号:CMF2010DH101MFR),

b.U1U2为排式ESDESD排型号:ESD0524PA),越低的结电容才能保证信号传输质量不受影响。并且能够更好的进行PCB布局及进行差分布线

c.CR3548CR3549CR3550CR3551为单颗ESD(型号:CV0402VT6001T),越低的结电容,响应速度快。

 

3HDMI接口PCB设计:

1、元器件布局:元器件布局要紧凑,要按信号流向进行元件放置,遵循先防护后滤波的原则,ESD器件(ESD0524PA)要靠近HDMI座子引脚,ESD器件(ESD0524PA)后面为共模滤波器(CMF1210DH900MFRCMF2010DH101MFR)。

2、走线设计:每组差分信号走线要保证平行等长走线,在保证阻抗匹配的原则下,走线尽可能越短越好,周围用地线包信走线,并且打过孔到地层;信号走线尽量避免换层,不同层的阻抗和过孔等差别会降低差模传输效果而引入共模噪声;避免90度走线。避免高速信号线下面敏感信号走线,以防止发生EMI耦合和端口ESD放电时的耦合干扰。

3、HDMI信号电缆及结构设计:一根好的信号电缆可以决定HDMI是否符合EMI要求,四对差分线采用屏蔽双绞线传输,每对差分线与一根地线构成一组,用铝箔包裹线芯;最外层用金属箔和编织网屏蔽(屏蔽网与金属箔的接地:屏蔽网与金属箔两端都要求接地,地两端的HDMI插头形成360度良好搭接),由于HDMI的传输特性,两端可能还需要加上磁环,才能有效降低EMI辐射能辐。

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                                                                                                                                        (图二)

二、整改案例:

    1、测试数据

整改前数据

                                                                                                                                     (图三)

整改后数据

(图四)

 

2、  整改方案:

测试描述:原装机器测试时发现148.44MHz595.13MHz严重超标(图三),经计算刚好是HDMI时钟倍频。

整改分析:拆开机器,发现客户PCB原本设计共模的位置(图四),贴的是33Ω电阻,HDMI后的ESD

位置空贴。经分析后,去掉原来的33Ω电阻,更换为共模滤波器:CMF1210DH900MFR

原来空置的ESD位置增加:ESD0524PA。重新装机测试后OK(见整改后数据)。测试时重新

换了一根已经验证过OKHDMI信号电缆(图二所示信号电缆,很重要)。

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