HDMI时钟辐射问题整改方案
一前言
hdmi，即高清多媒体接口，是一种全数字化视频和声音发送接口，支持同时发送音频和视频信号，具有非常广泛的应用，现在的多媒体显示器，包括电视，机顶盒，笔记本以及投影仪等都有hdmi接口。 hdmi采用的是差分传动技术tmds，由三组tmds通道和一组tmds clock通道组成，传输数据的数值（0或者1）由两脚间电压正负极性和大小决定，如下图所示：
由于存在高频时钟信号，hdmi的辐射问题经常让人头秃。下面让小编通过一个案例分享如何有效解决hdmi时钟辐射问题。
二案例背景
收到一个客户整改需求，产品是一个hdmi接口的lcd显示屏，主控板和显示屏驱动电路是分开设计的，由主控芯片输出hdmi信号，在端口处串联小电容输出，再通过接口连接到显示屏主板。实验室测试时出现频点742.5mhz超了7db，电路简要架构如下：
三整改过程与分析
超标的频点742.5mhz刚好是148.5mhz频点的5倍频，通过频谱仪的近场扫描也可以发现，在接口以及显示屏这边的hdmi信号走线处，有明显的148.5mhz频点及其倍频的时钟单支。
整改前测试数据如下：
通过实验室复测，可以测到接近148.5mhz、594mhz以及742.5mhz频率点，其中742.5mhz频点超了1.65个db，考虑到试验场地以及客户已经做过整改，数据会存在一些差异。
整改措施1：时钟展频
对于高频时钟辐射问题，考虑时钟展频处理是最有效便捷的方式，可以实现直接在时钟源头处降低噪声强度。目前常见的展频方式可分为软件展频和硬件展频，软件展频需要看芯片是否支持，硬件展频是通过对芯片主时钟进行展频处理后传输给芯片，之后芯片输出的时钟信号都为展频后时钟。
对主ic进行展频处理，时钟频率25mhz，展频宽度±0.25%，如下图：
展频处理后测试数据如下：
通过对主ic进行展频之后，频点724.5mhz已经有4.48个余量，前后改善了6个db左右。
整改措施2：小电容滤波
常用的emc措施有屏蔽、接地和滤波，通过频谱大致锁定辐射较强的位置为信号线，所以考虑在信号线上进行滤波处理。选取小电容滤波需要考虑电容的不同频率特性，下面是村田官网5pf和10pf小电容的插损曲线：
由于空间有限，没办法对单根信号线单独滤波，所以在hdmi信号线对之间各加一个小电容进行差模滤波，这里加的是10pf电容，措施和实测数据如下：
可以看到，742.5mhz频点基本没有了，说明在差分对之间增加小电容滤波确实有效。
四总结
针对hdmi时钟辐射问题，好的layout是关键，后期整改主要起到查漏补缺的效果。本次案例中用到的整改方案为时钟展频加小电容滤波，仅供参考。不同产品必然需要根据实际进行分析处理，针对时钟问题可供参考的经验总结如下。
高频时钟及其倍频容易出现以下几个问题：
①通过信号本身pcb走线或信号环路形成对外辐射的天线；
②串扰到靠近时钟线的走线；
③耦合到排线，排线又是时钟辐射的良好天线；
④时钟信号在芯片内部串扰到其他引脚，导致芯片io引脚都带有高频信号噪声，无法锁定主要辐射路径。
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由于存在高频时钟信号，hdmi的辐射问题经常让人头秃。下面让小编通过一个案例分享如何有效解决hdmi时钟辐射问题。
二案例背景
收到一个客户整改需求，产品是一个hdmi接口的lcd显示屏，主控板和显示屏驱动电路是分开设计的，由主控芯片输出hdmi信号，在端口处串联小电容输出，再通过接口连接到显示屏主板。实验室测试时出现频点742.5mhz超了7db，电路简要架构如下：
三整改过程与分析
超标的频点742.5mhz刚好是148.5mhz频点的5倍频，通过频谱仪的近场扫描也可以发现，在接口以及显示屏这边的hdmi信号走线处，有明显的148.5mhz频点及其倍频的时钟单支。
整改前测试数据如下：
通过实验室复测，可以测到接近148.5mhz、594mhz以及742.5mhz频率点，其中742.5mhz频点超了1.65个db，考虑到试验场地以及客户已经做过整改，数据会存在一些差异。
整改措施1：时钟展频
对于高频时钟辐射问题，考虑时钟展频处理是最有效便捷的方式，可以实现直接在时钟源头处降低噪声强度。目前常见的展频方式可分为软件展频和硬件展频，软件展频需要看芯片是否支持，硬件展频是通过对芯片主时钟进行展频处理后传输给芯片，之后芯片输出的时钟信号都为展频后时钟。
对主ic进行展频处理，时钟频率25mhz，展频宽度±0.25%，如下图：
展频处理后测试数据如下：
通过对主ic进行展频之后，频点724.5mhz已经有4.48个余量，前后改善了6个db左右。
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常用的emc措施有屏蔽、接地和滤波，通过频谱大致锁定辐射较强的位置为信号线，所以考虑在信号线上进行滤波处理。选取小电容滤波需要考虑电容的不同频率特性，下面是村田官网5pf和10pf小电容的插损曲线：
由于空间有限，没办法对单根信号线单独滤波，所以在hdmi信号线对之间各加一个小电容进行差模滤波，这里加的是10pf电容，措施和实测数据如下：
可以看到，742.5mhz频点基本没有了，说明在差分对之间增加小电容滤波确实有效。
四总结
针对hdmi时钟辐射问题，好的layout是关键，后期整改主要起到查漏补缺的效果。本次案例中用到的整改方案为时钟展频加小电容滤波，仅供参考。不同产品必然需要根据实际进行分析处理，针对时钟问题可供参考的经验总结如下。
高频时钟及其倍频容易出现以下几个问题：
①通过信号本身pcb走线或信号环路形成对外辐射的天线；
②串扰到靠近时钟线的走线；
③耦合到排线，排线又是时钟辐射的良好天线；
④时钟信号在芯片内部串扰到其他引脚，导致芯片io引脚都带有高频信号噪声，无法锁定主要辐射路径。
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