노이즈 억제 제품 / EMI 억제 필터 / ESD 보호 장치
노이즈 억제 필터 가이드
노이즈 대책의 기본 [12강] LC 컴파운드형 EMI 필터를 최대한 활용하는 방법
이 레슨에서는 LC 컴파운드형 EMI 필터를 효과적으로 사용하기 위해 알아야 할 사항에 대해 설명합니다.
이전에는 LC 컴파운드형 EMI 필터는 주로 아날로그 비디오 라인의 노이즈 대책으로 사용되었습니다. 하지만 최근에는 휴대폰의 메인 보드에서 LCD 패널로 연결되는 플랫 케이블과 같은 싱글 엔드 디지털 버스 라인에 사용이 증가하고 있습니다. 이러한 이유로 대부분의 LC 컴파운드형 EMI 필터는 하나의 칩에 4개의 회로를 포함하는 어레이 타입입니다.
1. π형 또는 T형
LC 컴파운드형 필터에는 C-L-C 구성 π형, L-C-L 구성 T형, C-L 또는 L-C 구성 L형 등 다양한 구성이 있습니다. 필터 앞뒤에 연결된 회로의 임피던스는 어떤 구성을 선택할지에 대한 힌트를 제공합니다. 예외가 있긴 하지만 LC 필터의 커패시터는 고주파를 접지로 바이패스하여 노이즈를 억제하는 기능을 하는 저임피던스 커패시터이므로 커패시터 옆 부분이 고임피던스일 때 효과가 증가합니다.
반면 인덕터는 임피던스가 높고 고주파를 거부하는 기능을 하므로 고임피던스 영역 옆에 연결하면 효과가 감소하고 저임피던스 영역 옆에 연결하면 효과가 증가합니다. 그림 2는 이 관계를 요약한 것으로, 각 입력 및 출력 임피던스 레벨 조건에 따라 노이즈 억제 효과가 높은 필터 구성을 보여줍니다. 이 차트는 L형 필터와 같은 비대칭 필터의 입력과 출력이 반전될 때 효과가 달라지므로 사용 시 주의가 필요합니다.
2. 여러 공진 주파수를 가진 필터
소개에서 최근 휴대폰의 노이즈 대책으로 LC 컴파운드형 필터의 사용이 증가하고 있다고 언급했습니다. 그러나 휴대폰 노이즈 대책의 특징은 외부로 누출되는 노이즈 억제뿐만 아니라 세트 내부의 노이즈 간섭을 억제하기 위한 대책도 필요하다는 점입니다.
휴대폰은 대량의 디지털 처리를 수행하기 때문에 발생하는 노이즈가 휴대폰의 수신 전파를 방해하면 수신 감도가 낮아지거나 다른 문제를 일으킬 수 있습니다. 세트 외부로 누출되는 노이즈에 대한 대책을 고려할 때, 노이즈의 영향을 받는 기기는 비교적 멀리 떨어져 있지만 휴대폰 내부의 노이즈 간섭은 거리가 짧기 때문에 더 강력한 노이즈 대책이 필요합니다.
일반적으로 이러한 노이즈 간섭에 대한 대책이 필요한 주파수는 약 700MHz~2GHz의 이동 통신사 주파수 대역입니다. 하지만 휴대폰에 TV 튜너가 장착된 경우 500MHz 전후의 주파수 대역에 대해서도 대책을 마련해야 합니다. 일반적인 LC형 필터는 하나의 뚜렷한 자기 공진 주파수를 가지고 있지만, 이 유형의 필터는 좁은 대역의 노이즈만 감쇠하므로 위에서 설명한 것처럼 넓은 범위에 대한 대책이 필요한 경우 충분한 성능을 제공하지 못합니다.
따라서 여러 공진 주파수를 가진 LC 컴파운드형 필터도 제공됩니다. 그림 3은 TV 주파수 대역과 이동 통신사 주파수 대역 모두에 대해 노이즈 억제 효과를 제공하기 위해 약 2GHz와 500MHz의 자체 공진 주파수로 설계된 필터의 예를 보여줍니다. 이와 같이 노이즈 대책이 필요한 주파수 대역과 삽입 손실 특성 데이터를 고려하여 필터를 선택하면 노이즈를 효과적으로 억제할 수 있습니다. 다양한 조합을 시도하여 세트에 가장 적합한 노이즈 억제 효과를 얻으시기 바랍니다.
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