Murata MIPI C-PHY噪声抑制

MIPI C-PHY的含义

MIPI C-PHY是标准组织MIPI Alliance制定的移动设备内部数据传输的标准。C-PHY的信号速度为每通道5.7Gbps，D-PHY的最大速度为每通道2.5Gbps/

M-PHY标准也制定为D-PHY的后续标准，但C-PHY标准则制定为D-PHY和M-PHY之间的桥接标准。D-PHY使用典型的差分传输线路（每通道两个引脚），而C-PHY则使用更复杂的差分传输线路（每通道三个引脚）。

C-PHY优势
•C-PHY通过三条线路传输数据→数据传输速度更高（信号频率与D-PHY相同）。
•没有时钟线路→与现有设计相比，节省空间。

        •三条数据线采用一个通道形式传输
•没有时钟线。
•三条线路的值（A、B和C）将变为高、中或低。
•三条线路各有不同的值。（两条或更多线路不能处于同一状况。）
•接收由每两条线路（AB、BC和CA）的差分提供
•每条线路均匹配至50Ω，差分100Ω。

MIPI C-PHY中所需的噪声滤波器

在传统的MIPI D-PHY中，需要去除共模噪声以避免对差分信号产生负面影响。为此，需要使用双线共模噪声滤波器。然而，MIPI C-PHY使用三条信号线路传输差分信号，因此典型共模噪声滤波器无法照常使用。

一种可能的方法是结合三个共模噪声滤波器（下图，左侧）。但这对信号有很大影响，因此不能期待有足够的共模噪声抑制效果。因此，MIPI C-PHY噪声抑制需要一个支持三线差分信号的共模噪声滤波器。

使用三线共模噪声滤波器（在内部对三条线路进行磁耦合）时，通过电路仿真查看信号是否能够有效传输。

使用双线滤波器，传输波形受到干扰。但当使用三线共模噪声滤波器时，Murata发现信号传输不干扰波形。

2线和3线CMCC的比较

开发用于MIPI C-PHY的共模噪声滤波器

Murata NFG0NCN_HL3系列是开发用于抑制MIPI C-PHY中的共模噪声的噪声滤波器。在其微型尺寸内 (0.90mm x 0.68mm)，三条线路磁耦合在这些共模噪声滤波器的配置中。

NFG0NCN162HL3的插入损耗峰值为900MHz至3GHz。该特性使其适合用于防止载波频率出现噪声干扰。

NFG0NCN_HL3的有效性

Murata NFG0NCN_HL3系列用于检查噪声抑制措施的有效性。下方图表比较了滤波器插入前后来自传输线路的噪声频谱辐射。

通过插入NFG0NCN162HL3，可以大幅降低2GHz以下的明显噪声。

接下来，使用一个近磁场探头观察PCB上的噪声分布发生变化的程度。

在滤波器插入部分后的位置，噪声分布降低，0.8GHz或1GHz降噪量特别显著。（下方图1）

为NFG0NCN_HL3系列共模噪声滤波器（用于MIPI C-PHY）检查噪声抑制有效性。（下方图2）

MIPI C-PHY共模噪声滤波器的噪声抑制有效性

MIPI C-PHY共模噪声滤波器的噪声抑制有效性 (2)

信号波形验证

将NFG0NCN_HL3系列插入信号线路，Murata可以检查这是否对信号波形产生负面影响。Murata确认信号的眼图符合模板的规格。

检查MIPI C-PHY共模噪声滤波器的信号传输特性

偏移提高效率

共模噪声滤波器还可有效改进差分信号线路的偏移。

偏移是指信号传播时间在多个信号线路之间的变化。偏移由电路的非对称质量和其他因素产生。各信号的这种转换导致接收侧接收到的信号电位差发生变化。这一过程降低了电路的工作裕量。

在具有偏移的差分信号电路中使用共模滤波器能消除偏移产生的共模分量，偏移将得到改进。（下方偏移图）

共模噪声滤波器的偏移改进效率
使用共模噪声滤波器预计能够有效改进传输信号的偏移。由于偏移（信号间时滞）通过共模进行传播，因此使用共模噪声滤波器可改进偏移。

总结

        •MIPI C-PHY采用三线传输，与迄今为止使用的差分传输线路有所不同。因此，现有的双线共模噪声滤波器不能搭配MIPI C-PHY使用。
•Murata NFG0NCN_HL3系列是一款三线共模噪声滤波器，设计用于搭配MIPI C-PHY进行预调理。
•使用NFG0NCN_HL3系列可降低传输到MIPI C-PHY的共模噪声，并将信号质量恶化抑制到较低水平。
•使用共模噪声滤波器还可以改进信号的偏移。

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