VGA接口EMC问题解决探讨
NB上VGA接口经常会在RE 测试的时候带出一些频率点,请问大家从 电路设计 PCB LAYOUT机构设计这几个方面有没有什么经验可以拿来探讨分享一下? 2. VGA接口的布局设计布局方案特点:
(1)TVS管及滤波电容靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐,走线时要尽量避免走线曲折的情况;
(2) 滤波磁珠与跨接电容要置于隔离带中。
布局方案分析:
(1) 接口及接口滤波电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件;
(2) 隔离带下面投影层要做掏空处理,禁止走线。 1. VGA接口的原理图设计
C1~C5为滤波电容,容值选取范围为33PF~100PF,典型值选取33PF;L1~L5为滤波磁珠,磁珠阻抗范围为30Ω~120Ω,典型值选取60Ω/100MHz;D1~D5为TVS,TVS管选用反向关断电压为5V;由于VGA接口信号频率最高为30MHz,因此TVS管结电容选择不超过5pF;TVS功率不作要求。原理图如下: 回复 3# owen11
专业!感谢!! 3. VGA接口的分地设计(针对不同产品而言,可选用,夸地磁珠也可更改为电容)
方案特点:
(1) 为了抑制内部单板高频噪声通过VGA接口向外传导辐射,也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力。在VGA接口处增加防护和滤波器件,以滤波器件位置大小为界,划分出接口地;
(2) 隔离带中可以选择性的增加磁珠作为两者地之间的连接,磁珠FB取值建议为600Ω/100MHz,信号线串联磁珠FB滤波,且滤波器件都置于隔离带内;为了防止外部强干扰通过端口耦合进内部PCB,引起内部器件性能下降,在靠近端口处信号线上增加防雷器件TVS管,具体布局如图示。
方案分析:
(1) 当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时,需要在接口与单板之间进行“分地”处理,即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。“分地”,可以防止不相容电路的回流信号的叠加,防止公共地线阻抗耦合;
(2) VGA接口信号传输速率较高,内部PCB板高频噪声很容易由公共地线通过接口向外传导辐射,因此将公共地分割且通过电感或磁珠相接,可以阻断共模干扰的传播路径。 4. VGA接口的结构设计(一般针对军工产品,盒式架构)
4.1 金属连接器的搭接(矩形连接器)
矩形连接器的搭接方式:
屏蔽连接器与屏蔽体之间的缝隙中装屏蔽材料(导电布或者不锈钢簧片),保证缝隙的屏蔽效能,这种屏蔽材料需要按照屏蔽连接器的形状定制加工,一般推荐导电布材料;或者在做机体的模具时,连接器的开孔做内嵌处理,增大连接器与机体间的接触面积,提高屏蔽效能。
连接器信号针脚定义:
(1) R、G、B信号针脚附件要有地针脚定义,最好做到个信号针脚旁边都有与之对应的地针脚;
(2) 若是多组VGA信号在同一个连接器内,那么每组VGA信号之间要通过地针来相互隔离。针脚定义如下图所示: 5. VGA信号线缆设计(针对军品)
5.1 电缆与矩形连接器的搭接:
(1) 屏蔽电缆的屏蔽层要求与金属连接器进行360°的搭接;
(2) 屏蔽电缆屏蔽层要避免出现单独的“尾巴”现象。
5.2 电缆设计:
(1) VGA电缆一般由红、绿、蓝三根信号线和场同步、行同步两根信号线组成,其中红、绿、蓝三根信号线要分别屏蔽;各信号线组合后外层再用编织网包裹屏蔽,网状编织层编织密度不小于90%;组线方式如上图所示:
(2) VGA由于其高速传输特性,电缆两端需要增加磁环处理,磁环内径与电缆的外径要紧密结合,尽量选择厚长型的磁环。
走线设计:
(1) VGA电缆走线时要求远离其他强干扰源,如电源模块;
(2) 电缆走线最好单独走线或与其他模拟以及功率线缆保持10cm以上距离,切不可与其他线缆一起混合捆扎。 呵呵,这是用公司的软件生成的文档,有不当之处希望大家多多指点,共同学习。 回复 5# owen11
很好,学习了;
那个隔离带PGND和GND的连接,我觉得这里磁珠不合适吧,因为你VGA信号频率比较高,所以,用电容可能合适些,如果是I/O信号频率低的话,用磁珠合适,当然,我所说的只是理论的分析。 好文!!收藏!