電磁干擾/兼容技術知識：視音頻接口的EMI/EMC抑制

MAX95118可以實現所有這些功能。如圖2所示，分別給出了高分辨率圖形卡輸出采用MAX9511，采用L-C濾波器方案，以及無濾波原始輸出的EMI特性。

圖2. 三種情況下輻射的EMI：a) 無濾波，b) 采用無源LC濾波器，c) 采用MAX9511完備的EMI解決方案(MAX9511)

圖3所示的MAX9511圖形視頻接口為RGB視頻提供了一個匹配的、三通道可調EMI濾波器，分辨率范圍涵蓋VGA至UXGA，通道間偏斜誤差小于0.5ns。通過改變單個電阻(Rx)的阻值來實現擺率調整功能。對應不同的VESA分辨率及其采樣時鐘范圍，表1列出了阻值與擺率之間的關系。在圖4的電路中，通過I2C控制的電位器MAX54329可提供32級濾波器控制。然而，從表1可以看出，在大多數應用中僅需要3級或4級控制。在最終的EMI/EMC測試中，無需任何機械或電氣更改，就可以改善一個產品的EMI性能。

圖3. 具有EMI抑制功能的MAX9511 VGA接口

圖4. MAX9511驅動多路輸出。通過MAX5432 I2C數字電位器控制可調濾波。

表1. MAX9511的擺率、帶寬以及Rx電阻值

40 255 35 to 50 SVGA (800 x 600) 45 203 35 to 50 SVGA (800 x 600) 50 158 25 to 30 VGA (640 x 480) > 50 150 25 QCIF

RGB視頻輸出為低阻抗(ZOUT 1Ω)，加上75Ω的反向端接電阻后，可在遠程監視器和塢站之間提供45dB至50dB的隔離。以前，采用這種方法驅動兩路不同的輸出時，需要一個開關，以避免L-C濾波器輸出連接較長的未端接分支。如圖4所示，可以看出MAX9511是如何檢測輸出負載的，輸出負載連接與否會使輸入端的DAC端接阻抗產生的明顯變化。驅動RGB輸入的視頻控制器能檢測到這種阻抗變化，如果未接負載，則通過關斷引腳來關閉視頻輸出和同步輸出。DDC一直處于常開狀態，以支持即插即用，驅動器還具有電平轉換功能，可將低壓控制器電平轉換為標準的5V接口電平。同步驅動器具有50Ω (典型)輸出阻抗，可采用外部電容來限制邊沿擺率(圖4)。同步抖動(不加電容情況下)一般小于0.5ns。視頻性能還包括：+6dB增益，50dB的SNR，0.036%的線性誤差和小于1%的過沖/下沖(具有出色的阻尼響應特性)。音頻和EMI

音頻接口要在不產生EMI的情況下獲得效率和性能，要解決一系列不同的問題。在便攜式應用中，我們想要最大限度延長電池壽命，而不期望效率低下的設計產生熱量，因此D類放大器得到了廣泛應用。問題是D類放大器使用PWM來實現高效率，這與開關電源很相似。使用非屏蔽揚聲器連線接至輸出端時，連線會像天線一樣輻射EMI。盡管時鐘頻率(典型值為300kHz至1MHz)高于音頻頻譜，但它是一個具有大量諧波分量的方波。用來濾除該諧波分量的濾波器尺寸比較大，而且成本又高。在膝上型電腦等便攜應用中，由于尺寸原因，這不是一個可行的解決方案10。

一般的設計拓撲無法同時解決這兩個問題。為使輸出音頻功率達到最大，便攜式應用采用橋接負載(BTL)的連接方式，此時揚聲器的兩根連線都得到有效驅動(圖5)。在D類放大器中，利用比較器監視模擬輸入電壓，將輸入電壓與一個三角波進行比較。當三角波的幅度高于音頻輸入電壓時，比較器翻轉，同時反相器產生互補的PWM波型來驅動BTL輸出級的另一側。由于采用了這種BTL拓撲，輸出濾波器實際上需要兩倍于單端音頻輸出的元件數量：兩個電感(L1和L2)和兩個電容(C1和C2)。這兩個電感需要處理峰值輸出電流，因此尺寸都比較大，并占據了大部分空間。