HDMI接口的噪声抑制方法

HDMI接口的噪声抑制方法

HDMI" target="_blank">HDMI是一种数字信号接口 (图1)，能传输没有经过压缩的视频和声音差分信号。HDMI有许多优点，比如传输信号质量好、布线简单、可传输高清信号。然而，HDMI传输的原始数据的频率较高，包括1080i显示格式的371.25MHz和1080p显示格式的742.5MHz。因此，与高清低速传输接口相比，使用HDMI必须更加注意保证信号的质量，这使抑制高频噪声变得十分必要。噪声抑制的方法HDMI传输差分信号(D+和D-)，差分信号的电流按相反方向流动，这将产生相反方向的磁场，因此在理想状态下能有效消除差模噪声。但如果信号线耦合了共模噪声，则共模电流产生的磁场将得到加强，从而导致严重的噪声干扰(图2)。

为消除这种噪声并不影响差分信号，HDMI必须使用一种静噪滤波器。共模扼流圈正是满足这种需求的产品。共模扼流圈由两个共磁芯的电感组成。当两个不同方向的电流流过共模扼流圈时，两个线圈产生方向相反的磁场，磁场相互抵消，因此线圈两端表现出零阻抗。但当共模电流流过扼流圈时，两个线圈会产生方向相反的磁场，磁场相互加强，因此线圈两端表现出高阻抗。正是由于具有这种特性，共模扼流圈能显著减少噪声(图3)。

图4 给出了利用共模扼流圈抑制HDMI噪声的效果，这里采用1080p信号波形。可以发现，使用共模扼流圈前后的信号波形几乎是一样的。图5是使用模扼流圈前后的发射噪声对比图，当没有使用共模扼流圈时，噪声大约为60dBuV/m，而当采用共模扼流圈后，发射噪声减少了大约15dBuV/m。

应用注意事项共模扼流圈的选择理论上讲，共模扼流圈不会影响差分信号，但在某些情况下会导致信号损耗(图6)，因为传输线的特性阻抗和共模扼流圈的镜像阻抗在高频时存在差异。因此，诸如HDMI的高速差分信号线要求共模扼流圈具备良好的传输特性。