[01042039]多路视频监控系统中电磁兼容解决方案

该课题是横向合作项目。多路视频监控系统中电磁兼容问题是目前困扰多路视频传输的主要问题之一，随着信号速率不断提高，电路工作频率越来越高，系统的电磁干扰问题越来越突出，基于电磁兼容理论提出实际解决方案，具有非常重要的工程意义。该课题在设计开发中带有主芯片的PCB全部采用了电源位面系统，即全部为四层板，从上而下依次是信号层，地层，电源层，信号层；用于便于联调的第三版的母板采用的是总线系统，即两层板；主要是考虑板上芯片、信号线少，其作用主要是用于提供电源和收发连接，用两层板足够，价格也便宜。电源滤波设计上PCB供电人口处除采用10μf的大电容滤除低频噪声外，还并接了一个0.1μf的小电容来去除由于大电容工艺上会呈现一定的感性而无法滤除的高频噪声。芯片的各个电源管脚除芯片手册特别建议的，一般都采用了0.1μf电容来滤波，摆放是遵循电容与芯片电源管脚之间的环路面积最小的原则。电源层由于存在模拟，数字5V和数字3.3V三类电源，采用了板层切割技术，遵循各电源面不相互重叠，模拟信号线与数字信号线尽可能不跨越模数两个电源面。收发联调的并口连接采用了扁平电缆连接，收发两端都采用了74FCT245作为驱动芯片(如果收发两端信号均由CPLD输出可以不需要此驱动)。终端匹配上同时采用了串联匹配和并联匹配。传输信号尽可能遵循G-S-G的结构。但是由于并口传输的信号太多，不可能安排那么多地线；只能尽可能按此结构布置。课题组在联调中通过示波器在不同情况下采集到的发端发出的波形与收端收到的波形，结果表明合理利用上述原则，传输的信号比起没有合理采用这些原则性能要好得多。上一节曾提到解码板不工作的原因，就是因为并口电缆EMC设计不合理。如果扁平电缆完全按照G-S-G结构且终端匹配，实验证明传输8M的时钟效果也是很理想的。收发联调的串口连接我们采用了双绞线加上DS90G031和DS90C032芯片组，这组芯片采用LVDS(低电压差分信号传输)技术，能将TTL/CMOS电平转换为350mV的差分信号，可以支持高于155.5 Mbit/s的数据传输速率(对应时钟77.7M)，专用于低能量辐射和高速率数据传输。显然差分双绞线的传输方式比起并口要好很多。通过上述设计，系统的抗干扰性能大大提高，满足了委托方的要求。