而與此同時
，在目前MDVR智能化的趨勢下（AI）
，需要更精確的攝像頭視頻數據用於AI分析。此時用TI的FPDLINK-III來實現數字視頻信號的傳輸，相較傳統的模擬視頻信號傳輸優勢明顯，但挑戰的是：在上述電火花幹擾測試方麵，FPDLINK更高頻的信號傳輸也更易受到幹擾，本文即主要針對該問題進行原理剖析，並整理相應優化方法以應對該挑戰。

 

1.  實驗模型及幹擾途徑

 

電火花幹擾實驗模型可參考下圖fig.1，同時實驗用電火花信號規格如table.1。

 

Fig.1 電火花幹擾實驗模型

 

Tabl.1 電火花信號規格

 

通過上圖我們可看出，電火花幹擾實驗基本等效於存在外界強幹擾源情況下的EMC抗擾測試(EMS)
，此時受測終端設備被電火花所激發電磁場通過輻射的方式所幹擾，而主要傳遞途徑包含FPDLINK傳輸線以及受測設備PCB走線等
，後續我們也就分別從這兩個方麵來簡述其原理及優化方式。

 

2.  幹擾原理及優化方式

 

a.  PCB幹擾

 

實驗台中的電火花會激發強電磁場，此時受測設備也隨之處於一個很強的輻射環境下，而其中的PCB會從兩個方麵被幹擾並產生噪聲電壓/電流，從而影響係統正常工作：

 

一是PCB不同網絡/層間有寄生電容（網絡鋪銅麵積越大寄生電容越大）
，此時會在該寄生電容上耦合產生電壓噪聲，從而影響係統正常工作。

 

另一是PCB上(shang)構(gou)成(cheng)回(hui)路(lu)的(de)走(zou)線(xian)可(ke)等(deng)效(xiao)看(kan)成(cheng)感(gan)性(xing)線(xian)圈(quan)，在(zai)強(qiang)磁(ci)場(chang)的(de)影(ying)響(xiang)下(xia)會(hui)耦(ou)合(he)產(chan)生(sheng)噪(zao)聲(sheng)電(dian)流(liu)，通(tong)過(guo)板(ban)上(shang)阻(zu)抗(kang)最(zui)終(zhong)也(ye)可(ke)轉(zhuan)化(hua)為(wei)噪(zao)聲(sheng)電(dian)壓(ya)從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。

 

下圖模型可幫助進一步理解上述兩種幹擾形成的過程。

 

Fig.2 幹擾耦合方式

 

基於以上原理，對於電火花幹擾
，在PCB上我們可做如下優化來提升其抗擾能力：

 

●     盡量用多層板（單層板往往會導致各電源/信號至地的走線回路更大，從而產生如上更大的感性耦合幹擾）

●     設置單獨的電源層和地層

●     多層板的板層間距盡量大些
，從而減小寄生電容隨之減少如上的容性耦合幹擾

●     高速信號線需避免回路中有空隙/阻斷等

 

Fig.3 PCB layout 建議

 

同時原理圖設計時
，在各芯片VDD或其他管腳上放置單獨的退耦電容也是一個消除該幹擾的常用方法。（信號管腳需留意退耦電容是否影響正常通信等）

 

Fig.4 退耦電容

 

最後，對於這種情況下PCB的de輻fu射she幹gan擾rao，一yi個ge完wan全quan閉bi封feng的de導dao電dian金jin屬shu外wai殼ke或huo板ban上shang屏ping蔽bi罩zhao也ye有you很hen好hao的de優you化hua作zuo用yong，但dan這zhe種zhong方fang式shi對dui產chan品pin成cheng本ben影ying響xiang較jiao大da
，建jian議yi根gen據ju實shi際ji產chan品pin情qing況kuang酌zhuo情qing考kao慮lv。

 

b.  傳輸線幹擾

 

傳chuan輸shu線xian幹gan擾rao的de模mo型xing比bi較jiao簡jian單dan，此ci時shi可ke將jiang傳chuan輸shu線xian看kan作zuo一yi根gen長chang的de天tian線xian，在zai電dian火huo花hua實shi驗yan產chan生sheng的de射she頻pin幹gan擾rao環huan境jing下xia會hui直zhi接jie產chan生sheng噪zao聲sheng從cong而er影ying響xiang正zheng常chang視shi頻pin信xin號hao質zhi量liang。

 

所以在傳輸線的幹擾優化上，一個良好的線纜屏蔽層就非常重要
，推薦如下類型的STP與屏蔽同軸線。

 

fig.5 STP線

 

fig.6 屏蔽同軸線

 

建議將屏蔽線接頭撥線部分延伸入金屬外殼內部而不要暴露在外麵，同時線纜屏蔽層接大地以為幹擾信號提供良好的耗散回路。

 

fig.7 傳輸線連接處理

 

除了線纜屏蔽
，另外一個可以對傳輸線幹擾優化的方式是
，在線纜的輸入端放一個共模電感，可參照TI-FPDLINK芯片的參考設計（如下為DS90UB954 參考設計）
，這樣對已經耦合進傳輸線的噪聲也能起來一定濾除作用。

 

fig.8 FPDLINK輸入共模濾波

 

 

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