符合EMI/EMC标准的SerDes——基本测试策略和指南

铜区域为接地层，为C6和C5至MAX9247的引脚26提供直接的低电感连接通路，该引脚为串行器的PLLGND。

图1. MAX9247的推荐旁路和接地设计

　　关于串行器的建议

　　抑制串行器的EMI辐射需要了解一些基本概念。通常情况下，串行器对EMC测试不是特别敏感；然而，其输出需要具有阻抗固定的平衡传输线对。大多数串行器IC针对100Ω阻抗进行优化。如果设计中有不可更改的设计因素，接近该范围的其它阻值也可以接受。如果串行器输出需要连接到机箱以外，并入汽车线束，这些输出就必须能够承受对电池短路故障。最简单的解决方案是采用0.1?F电容对每路输出进行交流耦合。然而，这样需要一个直流平衡串行器，例如MAX9209、MAX9217或MAX9247。也可以使用非直流平衡器件，但系统设计必须保证所需偏压由外部提供，而这通常不可行。最后，在串行器输出接出PCB之前，输出端往往连接一个共模扼流圈。这对串行器套件之外的共模噪声抑制有一定保护作用。当然，共模扼流圈的作用很有限，当插入损耗（标称为1dB）影响到链路的可靠性时，则不应使用。

　　关于解串器的建议

　　类似于串行器，设计工程师也需要遵循一些基本的概念和原则抑制解串器的EMI辐射。为避免解串器受EMC干扰，需要掌握一些基本要素，因为解串器易受EMC影响，同时也产生EMI辐射。

　　在解串器输入端，靠近差分信号接入PCB的位置，往往放置共模扼流圈。共模扼流圈有助于减小共模噪声的拾取，共模扼流圈在系统选定的工作频率下必须具有较低的差分插入损耗。解串器输入需要具有阻抗固定的平衡传输线对。大多数解串器针对100Ω阻抗进行优化，如果设计中存在不可更改因素，接近该范围的其它阻值也可以接受。

　　如果解串器输入需要交流耦合，可在共模扼流圈之后进行隔直流。同样，这些电容只能用于直流平衡解串器，例如MAX9236和MAX9248。差分对需要短接到100Ω差分阻抗，尽量靠近接收器侧IC放置。差分阻抗保持在100Ω时，必须保持很低的共模阻抗。可以使用Thevenin端接系统，或者将与中间节点串联的一对50Ω电阻旁路至地，两种连接方法如图2所示。对于EMI/EMC测试来说，最好采用一对50Ω电阻，因为：

　　●它允许IC设置自身的直流偏置；

　　●它不向终端注入VCC噪声；

　　●它不消耗功率。

图2. 正确的LVDS端接方法（左：Thevenin配置；右：串联50Ω电阻配置）

　　连接器和线束

　　SerDes系统中使用的连接器和电缆是系统的关键部件，对EMI和EMC测试的影响非常显着。汽车应用领域的普遍做法是：规定链路两端的PCB插座和电缆连接器由同一制造商提供。连接器必须保持固定阻抗，并提供屏蔽接口，以优化性能。此外，必须使用单极插入或正极性锁连接器，确保可靠性。

　　电缆也必须具有固定阻抗，线束要求严格屏蔽以防辐射。如果使用多线对电缆，每对电缆都需要单独屏蔽。对于汽车SerDes，一般CAT5电缆即可满需要求。

　　有许多制造商提供连接器和电缆系统，建议使用Rosenberger、JAE或Hirose产品。

　　有些系统中，连接器的屏蔽仅在链路一端接地，另一端则通过电容（典型为0.1?F）接地。这种耦合有助于避免地电位在电缆屏蔽层产生直流电流。

　　其它EMI源

　　SerDes视频链路的另一个EMI源为解串器输出。这些输出为CMOS逻辑电平，相对为高速沿。如果CMOS逻辑输出屏蔽不当，也会引起EMI辐射。减小来自于LCD面板逻辑信号的最好办法是采用具有扩频技术的解串器，例如MAX9242、MAX9244、MAX9246、MAX9248或MAX9250。这些解串器提供各种工作模式、数据宽度和工作频率，以满足大多数系统的要求。