一前言

電子技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展使我們的生活中充滿著形形色色的電子產(chǎn)品，LCD顯示屏便是其中之一。它被廣泛應(yīng)用在手機(jī)、電腦、儀表、控制器等產(chǎn)品上，目前主流的LCD顯示接口為RGB、LVDS、MIPI和HDMI。

而信號(hào)的傳輸阻抗是需要重點(diǎn)考慮的一個(gè)方面，特別是差分信號(hào)和高速率傳輸信號(hào)。如果信號(hào)能做好阻抗匹配，不僅可以使信號(hào)在傳輸線上平穩(wěn)地傳輸，減少反射現(xiàn)象，提高信號(hào)的完整性和準(zhǔn)確性，也可防止產(chǎn)生噪聲干擾。

二阻抗匹配

阻抗匹配是指負(fù)載阻抗與激勵(lì)源內(nèi)部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。

HDMI、LVDS、FPD-Link接口等高速數(shù)字接口都有嚴(yán)格的阻抗控制要求。通過(guò)使用特定的傳輸線結(jié)構(gòu)(如微帶線、帶狀線)和控制 PCB 布線的參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)特性阻抗的匹配，確保高速數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。

圖1 阻抗匹配

【阻抗匹配的作用】：提高信號(hào)傳輸速率

1.減少串?dāng)_;

2.減少信號(hào)反射;

3.保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;

4.滿足高速信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)和需求。

【阻抗匹配實(shí)現(xiàn)方法】：

1.變壓器匹配;

2.串聯(lián) / 并聯(lián)電阻匹配;

3.調(diào)整傳輸線特性阻抗。

圖2 阻抗匹配的方法

三案例分析整改

從圖4中的測(cè)試數(shù)據(jù)可知問(wèn)題點(diǎn)是時(shí)鐘的倍頻超標(biāo)嚴(yán)重，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)中的時(shí)鐘干擾可得出超標(biāo)的基頻約為73.75MHz，通過(guò)頻譜儀去查找超標(biāo)時(shí)鐘源頭，排查判定為顯示屏差分信號(hào)的時(shí)鐘問(wèn)題。

整改措施如下，在負(fù)載端差分信號(hào)之間并聯(lián)100歐電阻，措施如下圖所示：

圖3 實(shí)際整改措施圖片

加上并聯(lián)電阻形成阻抗匹配后，再去看數(shù)據(jù)變化，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)可知，阻抗匹配可很大程度改善RE輻射效果，噪聲降幅最大降幅達(dá)14db，如下圖所示：

圖4 整改前的RE測(cè)試數(shù)據(jù)

圖5 整改后的RE測(cè)試數(shù)據(jù)

四總結(jié)

阻抗匹配是高速信號(hào)的一大重要點(diǎn)，阻抗不匹配會(huì)導(dǎo)致串?dāng)_，不僅會(huì)對(duì)信號(hào)完整性產(chǎn)生影響，也會(huì)對(duì)整個(gè)PCB形成噪聲干擾，導(dǎo)致機(jī)器的輻射干擾超標(biāo)，使其過(guò)不了EMI的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

高速率傳輸電路必須考慮其阻抗匹配問(wèn)題，只有實(shí)現(xiàn)了輸出阻抗與負(fù)載阻抗“完美”的匹配，才能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的無(wú)反射傳輸，實(shí)現(xiàn)最大功率化利用。