干货分享 | 通过共模滤波器保护差分数据线路

随着差分数据线的数据速率不断增长，如何平衡数据传输速率和对信号线的保护成为关键。Nexperia推出的共模滤波器由于集成了ESD保护功能，成为了解决这一问题的理想方案。Nexperia的共模滤波器适用于各个协议的解决方案，包括每个线对高达12G FRL的HDMI2.1。

共模滤波器广泛应用于差分信号线对，用于解决差分数据线路的EMI问题。它是一对磁耦合线圈，能够最大限度降低对差分信号的影响，同时减弱共模噪声。原因在于加载在差分线对上的两个磁场可以互相抵消，从而大幅降低差分信号的线路阻抗。但会显著增加共模噪声或单端瞬变的线路阻抗。

在考虑单端信号线上的瞬态浪涌时，例如静电放电(ESD)，共模滤波器与ESD保护的组合提供了额外的优势。凭借选择性线路电感特性，它们还能有效抑制ESD等快速单端信号线上的瞬态浪涌。IEC61000-4-2脉冲有两个显著的波峰，首先是非常陡峭的第一个峰，陡峭的上升时间低于1ns，可以达到数千伏；后跟一个较慢的脉冲，包含更多能量，持续时间在100ns范围内。

对于某些收发器IC，其自身集成的ESD保护功能很难有效抑制IEC61000-4-2的ESD脉冲的较高的瞬态电压，此类收发器即使在不是很高的电压下也可能损坏，而片上保护器件仍完好无损。短时间电压峰值也会导致系统软故障。 △ 板载与片上ESD保护器件

当前传输速率仍在增长。例如，HDMI 2.0标准规定的带宽高达18 Gbps，而到了HDMI 2.1，这一速率增长了2.5倍，高达48 Gbps。Nexperia的PCMF系列提供集成了共模滤波的ESD保护器件，可支持通带高达10 GHz的超快速数据线路。但是，在真实环境下，这样快速的PCMF器件能够显著抑制ESD脉冲的峰值电压吗？正如白皮书《为什么共模滤波器集成ESD保护 –以及在实际应用中有多大程度的好处》中所述，这一点毋容置疑。

来源：安世半导体