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高速MIPI 接口静电保护方案

已有 226 次阅读2023-11-22 16:39

MIPI(Mobile Industry Processor Interface移动产业处理器接口)是2003年由ARM,Nokia,ST,TI等公司成立的一个联盟,MIPI 联盟定义了一套接口标准,把移动设备内部的接口如摄像头、显示屏、基带、射频接口等标准化,从而增加设计灵活性,同时降低成本、设计复杂度、功耗和EMI。MIPI接口标准在移动设备、汽车电子和物联网等领域得到广泛应用,对于实现高性能、低功耗和小型化的连接需求起到了重要作用。

比较成熟的应用有MIPI-CSI (camera Serial interface) 接口可以连接摄像头,MIPI-DSI (display Serial interface) 接口可以连接显示屏。

一般应用是通过 MIPI -CSI 接口摄像头输入信号,经过CPU 对数据处理,通过 MIPI-DSI 接口连接的显示屏播放显示。

1. MIPI 差分信号摆幅多少

MIPI接口标准通常使用低压差分信号传输,其中包括两个互补的信号线,分别是正向和负向的差分信号。这种设计有利于减少传输中的干扰和噪音,并提高抗干扰能力。

在MIPI CSI-2和DSI中,通常采用的电平幅度是低压差分信号,主要包括以下几种:

C-PHY:C-PHY采用较低的供电电压,通常为1.2V,其数据信号的电平幅度为0.2V到1.0V之间。

D-PHY:D-PHY也采用较低的供电电压,通常为1.2V,其数据信号的电平幅度为0.4V到1.1V之间。

这些低压差分信号的电平幅度设计有利于降低功耗、减小传输线路的大小和成本,并且能够满足移动设备对功耗和尺寸的严格要求。

2. MIPI 接口数据速率

MIPI接口的数据速率取决于具体的协议和规范,以及设备的性能和需求。以下是一些常见的MIPI接口和它们的数据速率范围:

1)MIPI CSI-2(Camera Serial Interface 2):CSI-2用于摄像头到处理器的数据传输。它支持多种数据速率,包括低速(10 Mbps至100 Mbps)、中速(100 Mbps至1 Gbps)和高速(1 Gbps以上)的模式。具体的数据速率取决于摄像头模块的要求和设备的性能。

2)MIPI DSI(Display Serial Interface):DSI用于处理器到显示屏的数据传输。它也支持多种数据速率,包括低速(10 Mbps至100 Mbps)、中速(100 Mbps至1 Gbps)和高速(1 Gbps以上)的模式。具体的数据速率取决于显示屏的分辨率、刷新率和设备的性能。

3)MIPI RFFE(RF Front-End Control):RFFE用于控制射频前端模块,通常用于移动设备的无线通信。它的数据速率通常在100 kbps至10 Mbps之间,根据具体的应用需求而定。

3. MIPI差分数据线对

MIPI 接口支持最多1对差分时钟配1-4对差分数据,具体差分线对多少与配备的设备有关。

4. 上海雷卯MIPI 接口ESD保护

在MIPI接口中,为了保护设备免受静电放电(ESD)的影响,在MIPI 接口处放置ESD保护器件是最可靠的防护,当然合理的器件布局走线和接地也是必不可少的。

因为MIPI 接口电平在0.2-1.4V 之间,因此选择VRWM为3.3V 集成ESD 最为合理。

接口差分数据在1-4之间,可以根据设备匹配相应数量ESD ,在此按最多4组数据为例。

1) 高速接口保护方案(1Gbps以上2.5Gbps )

高速一定要低容ESD 来保护

2) 中低速接口保护方案(10M-1Gbps)

EMC小哥ESD知识分享:电路板布局和ESD保护器件放置

电路板布局对于抑制 ESD、电子快速瞬变 (EFT) 和瞬变浪涌至关重要

建议遵循以下准则:

1.将ESD放置在尽可能靠近输入端子或连接器的位置。

2.尽可能缩短ESD器件与受保护线路之间的路径长度。

3. 除差分及同类数据地址总线外,非同类信号线尽可能的不要并行 。

4.避免将受保护的导体与未受保护的导体并行放置。

5.尽量减少所有印刷电路板 (PCB) 导电回路,包括电源和接地回路。

6.尽量减少对地瞬态回流路径的长度

7.避免使用瞬态响应路径做公共接地点。

8.对于多层 PCB,尽可能使用接地平面,接地通孔。


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