Filtrado EMI de interfaz RGB digital

Considere el siguiente sistema:

Interfaz RGB digital

dónde:

  • La placa base contiene un controlador LCD (SSD1963 de Solomon Systech) y otros componentes (procesador de aplicaciones, controladores de solenoide, fuentes de alimentación, etc.)
  • La placa de visualización contiene un controlador de luz de fondo LED blanco y señales LCD de redirección.
  • El TFT LCD (AA050MC01 de Mitsubishi) tiene una interfaz RGB digital (24 bits de datos).
  • La frecuencia del reloj de píxeles se establece en 30 MHz.
  • La tierra eléctrica no se puede conectar a la tierra del chasis.

Me gustaría reducir el ruido radiado y mejorar la inmunidad al ruido al máximo para pasar las pruebas de cumplimiento de EMC y, por lo tanto, necesito sus consejos. Para su información, realicé pruebas de EMC en los primeros prototipos que mostraron algunos picos cerca de 70 MHz y entre 100 MHz y 200 MHz que superponen el patrón en ~5dB. Consulte mi otra publicación para ver un análisis de uno de estos picos.

Pregunta 1

¿Cómo puedo calcular (o estimar) la resistencia de terminación de fuente requerida de las señales de interfaz RGB si no conozco la impedancia de salida del controlador LCD ni las impedancias características de los cables FFC?

¿Es suficiente una terminación de fuente en este caso o debo usar otras técnicas de terminación?

Pregunta 2

¿Qué tipo de filtros de supresión de ruido debo agregar y dónde (solo en la placa base, en ambas tarjetas, etc.)? ¿Prefiero perlas de ferrita o filtros de tipo condensador?

Q1 puede estimar, pero esto significa obtener los detalles del cable, como el grosor del aislamiento, los diámetros de los cables, etc. Puede observar las señales y probar diferentes valores de resistencia de terminación para minimizar el sobreimpulso en las formas de onda. ¿Está seguro de que la falta de resistencias de terminación correctas está causando su incumplimiento?
Parece más probable que los cables emitan una señal de modo común que se origina en otra parte de la placa base. Pruebe con un estrangulador de ferrita de modo común que envuelve el flex plano cerca del conector de la placa base.
@Andyaka Como puede ver en mi "otra publicación", el reloj de píxeles está lejos de ser una onda cuadrada. Honestamente, no tengo otra explicación que una resistencia de terminación inexistente.
@DaveTweed Durante las pruebas de EMC, intentamos agregar un núcleo de ferrita alrededor del cable FFC largo cerca del conector de la placa base sin éxito.
OK, volví a la publicación anterior y tengo que preguntar esto: ¿Cuánto de esa publicación sigue siendo relevante? ¿Siguen luciendo los relojes como antes? Si es así, ¿cómo es posible que funcione la pantalla LCD? Tengo la sospecha de que no está utilizando la sonda de alcance correctamente: que sea tan malo y que cuestione la frecuencia real del reloj significa que si aún funciona, entonces no está midiendo la imagen real y, si no es así, entonces su diagnóstico de lo que está causando EMC no se basa en premisas que pueda comprender. Si el alcance pinta una imagen que se ve tan mal, no puede estar operativo.
@Andyaka Esa publicación sigue siendo relevante. Traté de medir esta señal reduciendo la conexión a tierra de la sonda, asegurándome de que la sonda estuviera bien calibrada pero esta señal sigue siendo la misma. Como sugiere, creo que esta no es la imagen real de la señal ya que la pantalla LCD está funcionando.
@johsey - Estoy de acuerdo - no puede ser la imagen real o no funcionará. Tienes que seguir adelante para resolver el problema de EMI, pero ¿en qué puedes confiar? Obviamente, no es el alcance / plomo: gran parte de la solución de este tipo de problemas es chuparlo y ver, pero no me preocuparía por las terminaciones de carga: es la velocidad de los bordes lo que causa problemas, no si se reflejan en el cable o no.

Respuestas (1)

Respuesta 1: Si no sabe nada acerca de las impedancias, siempre usaría terminación en serie en el rango entre 50 y 100 ohmios. El valor que elija no es tan crítico, pero como regla general: cuando la comunicación aún funciona con un valor más alto, elija eso. La EMI es causada por la reflexión debido a la falta de coincidencia de impedancia. La señal prevista tendrá que fluir a través del terminador de la serie solo una vez, mientras que un reflejo tendrá que hacerlo al menos dos veces, lo que hará que se reduzca. Por lo tanto, la terminación en serie no es una prevención de la reflexión, sino una forma efectiva y fácil de reducirla.

No intente conectar un osciloscopio para evaluar la integridad de la señal, ya que esto influirá significativamente en las señales.

Respuesta 2: Las frecuencias que mencionaste se pueden suprimir usando perlas de ferrita. Si el espacio no es una limitación, pruebe el que puede envolver alrededor de los cables FCC.

Las líneas eléctricas deben estar protegidas con capacitores en ambas placas, asegúrese de usar tapas que sean lo suficientemente rápidas. Es una práctica común poner en paralelo múltiples tapas (digamos 3x100nF) para reducir la ESR.

Si aún tiene problemas con el reloj, puede intentar agregar un paso bajo a aproximadamente la frecuencia del reloj antes de alimentarlo al cable y restaurar/recuperar el reloj en el tablero receptor si es necesario.

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