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HDMI接口的噪声抑制方法

时间:02-13 来源:中电网 点击:
HDMI|0">HDMI是一种数字信号接口 (图1),能传输没有经过压缩的视频和声音差分信号。HDMI有许多优点,比如传输信号质量好、布线简单、可传输高清信号。然而,HDMI传输的原始数据的频率较高,包括1080i显示格式的371.25MHz和1080p显示格式的742.5MHz。因此,与高清低速传输接口相比,使用HDMI必须更加注意保证信号的质量,这使抑制高频噪声变得十分必要。

  噪声抑制的方法

  HDMI传输差分信号(D+和D-),差分信号的电流按相反方向流动,这将产生相反方向的磁场,因此在理想状态下能有效消除差模噪声。但如果信号线耦合了共模噪声,则共模电流产生的磁场将得到加强,从而导致严重的噪声干扰(图2)。

  为消除这种噪声并不影响差分信号,HDMI必须使用一种静噪滤波器。共模扼流圈正是满足这种需求的产品。共模扼流圈由两个共磁芯的电感组成。当两个不同方向的电流流过共模扼流圈时,两个线圈产生方向相反的磁场,磁场相互抵消,因此线圈两端表现出零阻抗。但当共模电流流过扼流圈时,两个线圈会产生方向相反的磁场,磁场相互加强,因此线圈两端表现出高阻抗。正是由于具有这种特性,共模扼流圈能显著减少噪声(图3)。

  图4 给出了利用共模扼流圈抑制HDMI噪声的效果,这里采用1080p信号波形。可以发现,使用共模扼流圈前后的信号波形几乎是一样的。图5是使用模扼流圈前后的发射噪声对比图,当没有使用共模扼流圈时,噪声大约为60dBuV/m,而当采用共模扼流圈后,发射噪声减少了大约15dBuV/m。

  应用注意事项

  共模扼流圈的选择

  理论上讲,共模扼流圈不会影响差分信号,但在某些情况下会导致信号损耗(图6),因为传输线的特性阻抗和共模扼流圈的镜像阻抗在高频时存在差异。因此,诸如HDMI的高速差分信号线要求共模扼流圈具备良好的传输特性。

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