新一代手机设计中的EMI抗干扰和ESD保护

新一代手机设计中的EMI抗干扰和ESD保护问题
最新的无线终端产品大多数都装备了高速数据接口、高分辨率LCD屏和相机模块，甚至有
些手机还安装了通过DNB连接器接收电视节目的功能。除增加新的功能外，手机尺寸的挑
战依然没有变化，手机还在向小巧、轻薄方向发展。众多功能汇聚在一个狭小空间内，
导致手机设计中的ESD和EMI问题变得更加严重。这些问题必须在手机设计的最初阶段解
决，并需要按照应用选择有效的解决办法。
ESD和EMI防护设计的新挑战
传统的ESD保护或EMI滤波功能是由分立或无源器件解决方案占主导地位，例如，防护ES
D的变阻器或防护EMI的基于串联电阻和并联电容器的PI型滤波结构。手机质量标准的提
高和新型IC的高EMI敏感度促使设计人员必须提高手机的抗干扰能力，因此某些方案的技
术局限性已显露出来了。
简单比较变阻器和TVS二极管的钳位电压Vcl，就可以理解传统解决方案的局限性。变阻
器的钳位电压Vcl(8/20ms@Ipp=10A测试)显示大约40V，比TVS二极管的Vcl测量值高60%。
当必须实施IEC 61000-4-
2标准时，要想实现整体系统的稳健性就不能怱视这种差别。除这个内在的电压差问题外
，在手机使用寿命期内，随着老化现象的出现，无源器件解决方案还暴露出电气特性变
化的问题。
因此，TVS二极管解决方案在ESD保护市场占据很大的份额，同时集成化的硅解决方案也
是EMI滤波器不可或缺的组件。
是采用单线TVS还是ESD阵列保护？
关于某些充分利用ESD保护二极管的布局建议，我们通常建议尽可能把ESD二极管放置距
ESD干扰源最近的地方。最好放在I/O接口或键盘按键的侧边。因此，在选择正确的保护
方法之前必须先区分应用形式。
以键盘应用为例，因为ESD源是一个含有多个触点的大区域，最好是设计类似于单线路T
VS的保护组件，围绕电路板在每个按键后放置一个ESD二极管。如果采用阵列设计，保护
功能