將手機SD卡傳輸與通訊幹擾降至十分之一的低耗EMI濾波方案
發布時間:2012-04-23 來源:晶焱科技
EMI濾波解決方案的中心議題:
在各品牌間激烈競爭的推波助瀾下,便攜式電子產品在使用功能上呈多元化發展,且日漸複雜。由於其體積小、產(chan)品(pin)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)愈(yu)來(lai)愈(yu)高(gao),以(yi)及(ji)操(cao)作(zuo)電(dian)壓(ya)愈(yu)來(lai)愈(yu)小(xiao),導(dao)致(zhi)各(ge)功(gong)能(neng)模(mo)組(zu)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)信(xin)號(hao)在(zai)極(ji)小(xiao)的(de)體(ti)積(ji)內(nei)相(xiang)互(hu)幹(gan)擾(rao)的(de)情(qing)況(kuang)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)重(zhong)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),隨(sui)著(zhe)各(ge)類(lei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)(包括商用以及工業用)的de日ri趨qu普pu及ji,對dui於yu便bian攜xie式shi電dian子zi產chan品pin的de使shi用yong者zhe而er言yan,其qi所suo在zai環huan境jing的de周zhou圍wei處chu於yu操cao作zuo使shi用yong中zhong的de電dian子zi產chan品pin數shu量liang密mi度du越yue來lai越yue高gao,這zhe些xie電dian子zi產chan品pin所suo累lei積ji產chan生sheng的de電dian磁ci輻fu射she幹gan擾rao也ye就jiu更geng加jia嚴yan重zhong,從cong而er使shi得de電dian磁ci幹gan擾rao (EMI)問題日趨複雜嚴重。
晶焱科技(Amazing Microelectronic)的技術團隊在靜電放電(ESD)保護技術上,累積了豐富的技術與經驗。該公司的電磁幹擾濾波器chanpin,zhuyaojiushizhenduibianxieshidianzichanpinzaijinxingyingjianshejikaifashi,yonglaijiejuedianciganraowentierkaifachulaide。weilenengtongshiyouxiaodijiejuedianciganraowenti,bingjiangujingdianfangdianbaohudegongneng,jingyankejiluxutuichuleshukuanjuyoujingdianfangdianbaohugongnengdedianciganraolvboqi。zhexiedianciganraolvboqichanpinjunshuyupi-model低通濾波器(LPF)。由於電磁幹擾濾波器多應用於電子產品的輸入輸出端口,因此濾波器架構中的輸入輸出端對地(GND或VSS)的電容,一般為采用瞬態電壓抑製器(TVS)dejingdianfangdianbaohuyuanjian,yijiangugaobiaozhundejingdianfangdianbaohuzhiyong。zheyangyilai,chulekeyitigonglianghaodeditonglvboxiaoguozhiwai,haijuyouhenhaodejingdianfangdianbaohuxiaoguo。
手機是近年來最流行的便攜式電子產品之一。在每台手機中,都一定至少有一張SIM(用戶識別模塊)卡,用於用戶識別以及存儲資料。而在新款的智能手機中,無論是哪種手機品牌,大多都有MMC(多媒體卡)/SD(安全數字存儲)卡,以供照相、電話簿、e-mail或短消息等資料的存儲之用。
在正常使用的狀態下,手機SIM卡或MMC/SD卡在資料傳輸的過程中,其傳輸信號基本頻率(簡稱基頻)的倍頻諧波輻射信號出現在手機的通訊頻段內的時候,會造成手機射頻通訊信號某種程度的幹擾。
反之,手機射頻通訊信號所產生的輻射,也會耦合到SIM卡或MMC/SD卡的資料傳輸信號之中,造成信號波形的失真。嚴重的話,將導致資料傳輸發生錯誤。
針對SIM卡及MMC/SD卡這兩種應用,晶焱科技提供了相應的電磁幹擾濾波器AZM-SIM01-03F以及AZM- MMC01-06F,可以解決上述電磁幹擾問題。表1為晶焱科技AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁幹擾濾波器產品的基本特性參數數值。這兩種電磁幹擾濾波器均適用於5V或5V以下的額定電壓電路係統,線電容值分別為22pF及24.5pF。操作頻率在1GHz時,其插入損耗分別可達-20dB及-21.5dB,可以電磁幹擾信號強度顯著降低至十分之一以下,以維持受保護電路的操作功能正常。

表1:晶焱科技應用於SIM卡及MMC/SD卡的電磁幹擾濾波器的基本特性參數。
在靜電放電保護方麵,該係列產品中的暫態電壓抑製器具有極低的箝位電壓。AZM-MMC01-06F抗靜電保護效果可高達10kV以上(IEC 61000-4-2,contact mode ±10kV),AZM-SIM01-03F抗靜電保護效果更可高達15kV以上(IEC61000-4-2,contact mode ±15kV)。
當靜電放電事件(ESD)發(fa)生(sheng)時(shi),瞬(shun)態(tai)電(dian)壓(ya)抑(yi)製(zhi)器(qi)的(de)箝(qian)位(wei)電(dian)壓(ya)越(yue)低(di),則(ze)越(yue)能(neng)即(ji)時(shi)地(di)導(dao)通(tong)可(ke)觀(guan)的(de)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)電(dian)流(liu),以(yi)使(shi)受(shou)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)免(mian)於(yu)遭(zao)受(shou)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)的(de)侵(qin)害(hai)而(er)永(yong)久(jiu)受(shou)損(sun)失(shi)效(xiao)。圖(tu)1所示為利用傳輸線脈衝產生係統(TLP)所測量到的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F產品的箝位電壓圖。由圖中可以清楚看到,這兩種電磁幹擾濾波器在傳輸線觸波產生係統輸出17A的高靜電放電電流下,其箝位電壓均低於8.5V,可以非常有效地提供受保護電路一個快速有效的靜電放電旁通通路(bypass path)。

圖1:晶焱科技推出的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁幹擾濾波器:在17A所對應的箝位電壓均小於8.5V。
下頁內容:延長便攜式設備的電池可持續使用時間電磁幹擾濾波器圖示
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另外,根據IEC 61000-4-2標準所製訂的規格,第四級保護需提供至少接觸放電模式(contact discharge mode)8kV、空氣放電模式(air discharge mode)15kV以上的靜電放電保護能力。該係列產品提供接觸放電模式10kV以上的靜電放電保護能力,明顯超出IEC 61000-4-2標準第四級所規定的需求數值。
由於便攜式設備需要依靠電池來供應所需電力,因此在元件正常使用時,漏電流愈大,則電池的耗電量就愈大、可供電時間就會縮短。圖2所示為晶焱科技推出的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁幹擾濾波器新產品的電流-電壓(I-V)特性曲線。由圖中曲線可知,電磁幹擾濾波器新產品在適用的係統操作電壓(在此為5V或5V以下)時的漏電流遠小於1uA,因此可延長便攜式設備的電池可持續使用時間。

圖2:晶焱科技推出的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁幹擾濾波器產品:I/O端對地(GND 或VSS)所測量的DC漏電流值均遠小於1μA。
在封裝方麵,晶焱科技的該係列產品采用引腳間距為0.4mm的矩形平麵無引腳封裝(DFN)。因(yin)此(ci),在(zai)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)時(shi),可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)減(jian)少(shao)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)元(yuan)件(jian)所(suo)占(zhan)用(yong)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)麵(mian)積(ji),方(fang)便(bian)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)元(yuan)件(jian)的(de)設(she)計(ji),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)地(di)進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)重(zhong)工(gong)(rework),在進行元件表麵貼裝(surface mount)時,也不容易造成元件損壞。
- 將手機SIM卡及MMC/SD卡電磁幹擾信號強度降低到十分之一
- 延長便攜式設備的電池可持續使用時間
- 提供快速有效的靜電放電旁通通路
在各品牌間激烈競爭的推波助瀾下,便攜式電子產品在使用功能上呈多元化發展,且日漸複雜。由於其體積小、產(chan)品(pin)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)愈(yu)來(lai)愈(yu)高(gao),以(yi)及(ji)操(cao)作(zuo)電(dian)壓(ya)愈(yu)來(lai)愈(yu)小(xiao),導(dao)致(zhi)各(ge)功(gong)能(neng)模(mo)組(zu)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)信(xin)號(hao)在(zai)極(ji)小(xiao)的(de)體(ti)積(ji)內(nei)相(xiang)互(hu)幹(gan)擾(rao)的(de)情(qing)況(kuang)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)重(zhong)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),隨(sui)著(zhe)各(ge)類(lei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)(包括商用以及工業用)的de日ri趨qu普pu及ji,對dui於yu便bian攜xie式shi電dian子zi產chan品pin的de使shi用yong者zhe而er言yan,其qi所suo在zai環huan境jing的de周zhou圍wei處chu於yu操cao作zuo使shi用yong中zhong的de電dian子zi產chan品pin數shu量liang密mi度du越yue來lai越yue高gao,這zhe些xie電dian子zi產chan品pin所suo累lei積ji產chan生sheng的de電dian磁ci輻fu射she幹gan擾rao也ye就jiu更geng加jia嚴yan重zhong,從cong而er使shi得de電dian磁ci幹gan擾rao (EMI)問題日趨複雜嚴重。
晶焱科技(Amazing Microelectronic)的技術團隊在靜電放電(ESD)保護技術上,累積了豐富的技術與經驗。該公司的電磁幹擾濾波器chanpin,zhuyaojiushizhenduibianxieshidianzichanpinzaijinxingyingjianshejikaifashi,yonglaijiejuedianciganraowentierkaifachulaide。weilenengtongshiyouxiaodijiejuedianciganraowenti,bingjiangujingdianfangdianbaohudegongneng,jingyankejiluxutuichuleshukuanjuyoujingdianfangdianbaohugongnengdedianciganraolvboqi。zhexiedianciganraolvboqichanpinjunshuyupi-model低通濾波器(LPF)。由於電磁幹擾濾波器多應用於電子產品的輸入輸出端口,因此濾波器架構中的輸入輸出端對地(GND或VSS)的電容,一般為采用瞬態電壓抑製器(TVS)dejingdianfangdianbaohuyuanjian,yijiangugaobiaozhundejingdianfangdianbaohuzhiyong。zheyangyilai,chulekeyitigonglianghaodeditonglvboxiaoguozhiwai,haijuyouhenhaodejingdianfangdianbaohuxiaoguo。
手機是近年來最流行的便攜式電子產品之一。在每台手機中,都一定至少有一張SIM(用戶識別模塊)卡,用於用戶識別以及存儲資料。而在新款的智能手機中,無論是哪種手機品牌,大多都有MMC(多媒體卡)/SD(安全數字存儲)卡,以供照相、電話簿、e-mail或短消息等資料的存儲之用。
在正常使用的狀態下,手機SIM卡或MMC/SD卡在資料傳輸的過程中,其傳輸信號基本頻率(簡稱基頻)的倍頻諧波輻射信號出現在手機的通訊頻段內的時候,會造成手機射頻通訊信號某種程度的幹擾。
反之,手機射頻通訊信號所產生的輻射,也會耦合到SIM卡或MMC/SD卡的資料傳輸信號之中,造成信號波形的失真。嚴重的話,將導致資料傳輸發生錯誤。
針對SIM卡及MMC/SD卡這兩種應用,晶焱科技提供了相應的電磁幹擾濾波器AZM-SIM01-03F以及AZM- MMC01-06F,可以解決上述電磁幹擾問題。表1為晶焱科技AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁幹擾濾波器產品的基本特性參數數值。這兩種電磁幹擾濾波器均適用於5V或5V以下的額定電壓電路係統,線電容值分別為22pF及24.5pF。操作頻率在1GHz時,其插入損耗分別可達-20dB及-21.5dB,可以電磁幹擾信號強度顯著降低至十分之一以下,以維持受保護電路的操作功能正常。

表1:晶焱科技應用於SIM卡及MMC/SD卡的電磁幹擾濾波器的基本特性參數。
在靜電放電保護方麵,該係列產品中的暫態電壓抑製器具有極低的箝位電壓。AZM-MMC01-06F抗靜電保護效果可高達10kV以上(IEC 61000-4-2,contact mode ±10kV),AZM-SIM01-03F抗靜電保護效果更可高達15kV以上(IEC61000-4-2,contact mode ±15kV)。
當靜電放電事件(ESD)發(fa)生(sheng)時(shi),瞬(shun)態(tai)電(dian)壓(ya)抑(yi)製(zhi)器(qi)的(de)箝(qian)位(wei)電(dian)壓(ya)越(yue)低(di),則(ze)越(yue)能(neng)即(ji)時(shi)地(di)導(dao)通(tong)可(ke)觀(guan)的(de)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)電(dian)流(liu),以(yi)使(shi)受(shou)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)免(mian)於(yu)遭(zao)受(shou)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)的(de)侵(qin)害(hai)而(er)永(yong)久(jiu)受(shou)損(sun)失(shi)效(xiao)。圖(tu)1所示為利用傳輸線脈衝產生係統(TLP)所測量到的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F產品的箝位電壓圖。由圖中可以清楚看到,這兩種電磁幹擾濾波器在傳輸線觸波產生係統輸出17A的高靜電放電電流下,其箝位電壓均低於8.5V,可以非常有效地提供受保護電路一個快速有效的靜電放電旁通通路(bypass path)。

圖1:晶焱科技推出的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁幹擾濾波器:在17A所對應的箝位電壓均小於8.5V。
下頁內容:延長便攜式設備的電池可持續使用時間電磁幹擾濾波器圖示
[page]
另外,根據IEC 61000-4-2標準所製訂的規格,第四級保護需提供至少接觸放電模式(contact discharge mode)8kV、空氣放電模式(air discharge mode)15kV以上的靜電放電保護能力。該係列產品提供接觸放電模式10kV以上的靜電放電保護能力,明顯超出IEC 61000-4-2標準第四級所規定的需求數值。
由於便攜式設備需要依靠電池來供應所需電力,因此在元件正常使用時,漏電流愈大,則電池的耗電量就愈大、可供電時間就會縮短。圖2所示為晶焱科技推出的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁幹擾濾波器新產品的電流-電壓(I-V)特性曲線。由圖中曲線可知,電磁幹擾濾波器新產品在適用的係統操作電壓(在此為5V或5V以下)時的漏電流遠小於1uA,因此可延長便攜式設備的電池可持續使用時間。

圖2:晶焱科技推出的AZM-SIM01-03F及AZM-MMC01-06F電磁幹擾濾波器產品:I/O端對地(GND 或VSS)所測量的DC漏電流值均遠小於1μA。
在封裝方麵,晶焱科技的該係列產品采用引腳間距為0.4mm的矩形平麵無引腳封裝(DFN)。因(yin)此(ci),在(zai)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)時(shi),可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)減(jian)少(shao)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)元(yuan)件(jian)所(suo)占(zhan)用(yong)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)麵(mian)積(ji),方(fang)便(bian)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)元(yuan)件(jian)的(de)設(she)計(ji),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)地(di)進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)重(zhong)工(gong)(rework),在進行元件表麵貼裝(surface mount)時,也不容易造成元件損壞。
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