降低接口信号的幅值肯定会降低EMI,但效果不大。若信号幅值降低一半,EMI仅降低6dB。这可能足以摆脱一个闭锁问题(close problem),但该方法也同时降低了接收器裕度,并可能导致接口错误。基于此,最好是将其作为应对EMI问题的最后手段。

漂移和平衡

漂移是差分信号的两个分量间的时间偏移。平衡是差分信号两个分量间的幅度匹配。这两个参数基本由接口驱动器电路决定,且最好将其一起分析。如图2所示,当信号平衡在10%以内,与漂移造成的EMI影响比,信号平衡的确切值显得没那么重要。这意味着,从EMI的角度看,设计接口驱动电路时,尽量减少漂移远比致力幅值平衡事半功倍。

如何解决高速数字接口的EMI问题

图2:信号平衡和漂移的组对比。

该图表明,管理漂移比得到一个非常闭合的信号平衡要重要得多。甚至在2%的UI漂移时,信号平衡误差高达10%的影响也微不足道。仅当漂移百分百为零时(一个不太可能的情况),信号平衡才变得重要。

数据传输速率

数字信号的射频频谱具有不同特性,从EMI的角度看,最重要的是该数据速率和其整数倍速率的频谱零值。图3,清楚地展示了这些频谱零值。

这些零值独立存在于任何信号滤波。通过改变数据速率,而非将频谱零值移到一个射频接收器频带附近以除去进入接收器的EMI,是种切实可行的选择。对必须识取多个卫星发回的极其微弱信号的GPS接收器来说,这尤为重要。图3显示了这种用于帮助保护GPS接收器的技术,数据速率从1.248Gbps(图3a)变为1.456Gbps(图3b)。

如何解决高速数字接口的EMI问题

(a)

如何解决高速数字接口的EMI问题

(b)

图3:改变接口数据速率会移动频谱零值。这是无需任何滤波、能降低特定频带EMI的一种特别有效的方法。

压摆率

接口携带的所有必要信息位于主谱瓣。频谱旁瓣携带数据波形变换信息,而非数据本身。对因旁瓣(这些旁瓣频率高于数据速率)能量产生的EMI来说,可以通过减少每个波形变换的压摆率来抑制。这么做之所以有效,是因为意外的射频信号的总带宽不由数据速率掌控,而是由数据波形的最快变换(边沿)决定的。

图4a(顶部)说明了这种技术确实影响到接口信号的“眼图”。虽然完全睁开的眼的宽度变窄了,但眼顶部和底部间的分离没受影响。这是使用该过滤技术必付的代价。