LVDS(低壓差分信號)驅動器與接收器易成為強干擾發射源。當連接電纜或插拔連接器的屏蔽層存在缺陷時,LVDS系統產生的干擾極易穿透屏蔽層向外輻射,而這一問題的核心誘因,通常是LVDS模塊中產生的多余共模電流。
實踐驗證表明,共模電流的產生與LVDS模塊類型存在密切關聯:不僅驅動器會生成共模電流,接收器同樣可能向LVDS傳輸導線釋放大量共模電流。 更為關鍵的是,傳輸系統中的插拔連接器對共模電流的抗擾能力遠弱于差模電流——對稱傳輸系統雖可借助差模電流的相互抵消實現干擾抑制,但倘若連接器內部對稱導線相對屏蔽層的結構存在不對稱性,反而會額外耦合出差模電流。 因此,通過精準的測量手段識別共模電流問題,是在正確位置部署干擾抑制措施的前提條件。

一、測量方案:高分辨率近場探頭的應用
要準確定位LVDS系統的共模電流問題,需對驅動器與接收器的引腳開展高分辨率測量,而MFA-R 0.2-6型近場探頭可精準滿足這一測量需求。
1. 測量裝置搭建
測量裝置通過RJ-45插口及適配連接線與LVDS模塊建立連接,核心測量環節由MFA-R 0.2-6型近場探頭完成。具體測量位置分為兩類:
位置1(引腳對之間):將探頭線圈面正對LVDS引腳對之間的區域放置(例如接收器的引腳1與引腳2之間);
位置2(引腳對之外):將探頭線圈面置于LVDS引腳對外側的空置區域(例如接收器的引腳1、2與空置引腳3之間)。
測量數據通過ChipScan-ESA測量與記錄軟件完成采集,通過對比兩個測量位置的磁場強度數值,可準確判斷當前測量區域的電流類型(共模電流或差模電流)。
2. 電流類型與磁場強度的關聯規律
磁場強度的分布狀態可直接反映電流類型,二者存在明確的對應關聯:
差模電流特征:若LVDS引腳對承載差模電流,兩引腳產生的磁場會相互疊加,因此“引腳對之間”的測量場強會顯著高于“引腳對之外”的場強;
共模電流特征:若LVDS引腳對承載共模電流,兩引腳產生的磁場會相互抵消,因此“引腳對之間”的測量場強反而低于“引腳對之外”的場強。
二、測量結果解讀:定位共模電流來源
借助MFA-R 0.2-6型探頭對LVDS驅動器與接收器的實測分析,可清晰識別共模電流的產生位置,具體測量結果如下(圖6、圖7中,紅色曲線代表“引腳對之間”的測量值,藍色曲線代表“引腳對之外”的測量值):
1. LVDS驅動器(TTL-LVDS類型)
驅動器輸出引腳對(引腳5、6)以承載差模電流為主:引腳對之間的場強數值最大,引腳對之外的場強數值最小,完全契合圖4所示的差模電流磁場分布特征;但兩場強數值存在微小差異,說明驅動器輸出端仍存在少量附加共模電流成分。
2. LVDS接收器(LVDS-TTL類型)
接收器輸入引腳對(引腳1、2)的測量結果與驅動器恰好相反:引腳對之間的場強數值弱于引腳對之外的數值,完全符合圖5所示的共模電流磁場分布特征。這一結果表明,LVDS接收器會主動產生共模電流——該現象超出常規認知范圍,通常難以通過理論分析預先判斷。
三、干擾抑制方案:針對性解決共模電流問題
通過實測已明確LVDS系統的干擾發射路徑:驅動器與接收器產生的共模電流,會通過RJ-45插口及連接適配線向外輻射干擾信號。結合這一核心問題,最有效的解決方案是在數據線關鍵位置集成節流元件,具體部署方案如下:
在TTL-LVDS驅動器的輸出端(引腳5、6)加裝數據線節流元件;
在LVDS-TTL接收器的輸入端(引腳1、2)加裝數據線節流元件。
若未通過MFA-R 0.2-6型探頭開展實測分析,將難以發現接收器主動產生共模電流的關鍵問題,更無法針對性地制定輸入端節流抑制措施——這是因為LVDS模塊的電流類型(共模或差模)完全由其內部線路設計決定,與模塊類型直接相關,且無法通過外觀觀察或產品規格書實現預判。
四、關鍵結論
- LVDS接收器產生共模電流是客觀存在的現象,必須通過實測驗證,不能僅憑經驗主觀判斷;2.MFA-R 0.2-6型近場探頭是識別LVDS系統共模電流的核心工具,通過“引腳對之間/之外”的雙位置對比測量,可精準定位干擾源位置;3.干擾抑制措施需與實測結果精準匹配:針對驅動器的少量共模電流、接收器的顯著共模電流,在對應引腳端精準加裝數據線節流元件,可有效阻斷干擾發射路徑,實現干擾抑制目標。
審核編輯 黃宇
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