Murata Suppression du bruit pour MIPI C-PHY

Signification de MIPI C-PHY

MIPI C-PHY est une norme pour le transfert de données à l'intérieur des équipements mobiles, établie par l'organisation de normalisation MIPI Alliance. Le C-PHY a une vitesse de signal de 5,7 Gbps par voie, tandis que le D-PHY a une vitesse maximale de 2,5 Gbps par voie/

La norme M-PHY a également été créée pour succéder à D-PHY, mais la norme C-PHY a été créée en tant que norme passerelle entre D-PHY et M-PHY. D-PHY utilise des lignes de transfert différentiel typiques comprenant deux broches par voie, tandis que C-PHY utilise des lignes de transfert différentiel plus complexes comprenant trois broches par voie.

Avantages du C-PHY
•C-PHY transfère les données sur trois lignes → la vitesse de transfert des données est augmentée (la fréquence du signal est la même que D-PHY).
•Il n'y a pas de ligne d'horloge → Gain de place par rapport aux conceptions existantes.

        •Trois lignes de données sont transférées sur une seule voie
•Il n'y a pas de ligne d'horloge.
•Les valeurs des trois lignes (A, B et C) deviendront Haute, Moyenne ou Basse.
•Les trois lignes auront chacune des valeurs différentes. (Deux lignes ou plus ne peuvent pas être dans le même État.)
•La réception se fait par le différentiel toutes les deux lignes (AB, BC et CA)
•Chaque ligne correspond à 50 Ω et 100 Ω de manière différentielle.

Filtres de bruit requis dans MIPI C-PHY

Dans les MIPI D-PHY conventionnels, il est nécessaire de supprimer le bruit en mode commun pour éviter d'avoir un effet négatif sur les signaux différentiels. Pour ce faire, des filtres de bruit en mode commun à deux lignes sont utilisés. Cependant, le MIPI C-PHY transmet des signaux différentiels à l'aide de trois lignes de signaux, de sorte que les filtres de bruit en mode commun standard ne peuvent pas être utilisés tel quels.

Une méthode possible consiste à combiner trois filtres de bruit en mode commun (Schéma ci-dessous, à gauche). Mais cela a un effet important sur les signaux, donc on ne peut pas s'attendre à des effets de suppression de bruit en mode commun suffisants. De ce fait, la suppression du bruit MIPI C-PHY nécessite un filtre de bruit en mode commun qui prend en charge les signaux différentiels à trois lignes.

Lorsque vous utilisez un filtre de bruit en mode commun à trois lignes qui associe magnétiquement les trois lignes en interne, la simulation de circuit est utilisée pour vérifier si les signaux peuvent être transférés efficacement.

En utilisant un filtre à deux lignes, la forme d'onde de transfert est perturbée. Mais lorsqu'un filtre de bruit en mode commun à trois lignes a été utilisé, Murata a constaté que les signaux étaient transférés sans perturber la forme d'onde.

Comparaison des CMCC à 2 et 3 lignes

Filtres de bruit en mode commun développés pour MIPI C-PHY

La série NFG0NCN_HL3 de Murata est constituée de filtres de bruit qui ont été développés comme une contre-mesure du bruit en mode commun dans MIPI C-PHY. Dans leur très petite taille de 0,90 mm x 0,68 mm, trois lignes sont couplées magnétiquement dans la configuration de ces filtres de bruit en mode commun.

Le NFG0NCN162HL3 dispose d'un pic de perte d'insertion compris entre 900 MHz et 3 GHz. Cette caractéristique permet d'éviter les interférences sonores avec la fréquence porteuse.

Efficacité du NFG0NCN_HL3

La série NFG0NCN_HL3 de Murata a été utilisée pour vérifier l'efficacité des contre-mesures en matière de bruit. Le tableau ci-dessous compare le spectre de bruit rayonnant des lignes de transfert avant et après l'insertion du filtre.

En insérant le NFG0NCN162HL3, le bruit visible en dessous de 2 GHz pourrait être considérablement réduit.

Ensuite, une sonde de champ magnétique proche a été utilisée pour observer la mesure dans laquelle la répartition du bruit sur la carte de circuit imprimé changerait.

Dans les emplacements après la partie d'insertion du filtre, la répartition du bruit était réduite et la quantité de réduction de bruit de 0,8 GHz ou 1 GHz était particulièrement remarquable. (Figure 1, ci-dessous)

L'efficacité de la contre-mesure du bruit a été vérifiée pour la série NFG0NCN_HL3 de filtres de bruit en mode commun pour MIPI C-PHY. (Figure 2 ci-dessous)

Efficacité de la contre-mesure du bruit du filtre de bruit en mode commun pour MIPI C-PHY

Efficacité de la contre-mesure du bruit du filtre de bruit en mode commun pour MIPI C-PHY (2)

Vérification de la forme d'onde du signal

En insérant la série NFG0NCN_HL3 dans la ligne de signal, Murata a vérifié si cela avait une influence négative sur la forme d'onde du signal. Murata a confirmé le motif oculaire du signal répondant aux spécifications du modèle.

Une vérification des caractéristiques de transfert de signal des filtres de bruit en mode commun pour MIPI C-PHY

Efficacité d'amélioration de l'asymétrie

Les filtres de bruit en mode commun sont également efficaces pour améliorer l'asymétrie des lignes de signaux différentiels.

L'asymétrie fait référence à l'asymétrie du temps de propagation du signal entre plusieurs lignes de signal. L'asymétrie est générée par la qualité asymétrique des circuits et d'autres facteurs. Cette asymétrie des signaux respectifs entraîne des modifications de la différence de potentiel de signal reçu du côté réception. Ce processus réduit la marge de fonctionnement des circuits.

L'utilisation d'un filtre de mode commun dans un circuit de signal différentiel qui présente une asymétrie supprimera la composante de mode commun produite par l'asymétrie, et l'asymétrie sera amélioré. (Diagramme de l'asymétrie ci-dessous)

Efficacité d'amélioration de l'asymétrie des filtres de bruit en mode commun
On peut s'attendre à ce que l'utilisation de filtres de bruit en mode commun soit efficace pour améliorer l'asymétrie des signaux de transfert. Étant donné que l'asymétrie (décalage temporel entre les signaux) est propagée par le mode commun, l'utilisation de filtres de bruit en mode commun peut améliorer l'asymétrie.

Résumé

        •Le MIPI C-PHY utilise un transfert à trois lignes qui diffère des lignes de transfert différentiel utilisées jusqu'à présent. De ce fait, les filtres de bruit en mode commun à deux lignes existants ne peuvent pas être utilisés avec MIPI C-PHY.
•La série NFG0NCN_HL3 de Murata est un filtre de bruit en mode commun à trois lignes conçu avec la condition préalable d'utilisation avec MIPI C-PHY.
•L'utilisation de la série NFG0NCN_HL3 permet de réduire le bruit de mode commun qui est transféré au MIPI C-PHY et supprime à un faible niveau la détérioration de la qualité du signal.
•L'utilisation de filtres de bruit en mode commun peut également améliorer l'asymétrie des signaux.

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