对于连接的信号电缆,其信号导体通常由一个连接器联到内部电路上,注意这些导体上载有有用信号,其信号的频率以及信号电平要很低,才不会有辐射发射问题。有很多种可能性,非故意的信号或是噪声也会在同样的导体上存在,只是信号的电平可能小的多。I/O 驱动器线路可能会有内部杂讯及噪声耦合到 I/O 信号线上。产品机壳内的电磁场可能会耦合到线路布线上,或是直接传到连接器的信号引脚,从而传到 I/O 信号上。高速时钟信号也可能会串扰到 I/O 布线上,这有许多的可能。不管这些无用的信号是怎么耦合到 I/O 线缆上来的,都可以使用滤波器来降低这些无用信号的电压幅值。一般来说如果这些杂讯噪声电压必须要低于 0．1mV,这样就可以通过相关的测试限制标准。
I/O 滤波器示意图
通常在信号电路上的滤波器是一个电容器件加在信号线与电路板的参考平面之间。如图所示,上面电容滤波器的设计要让功能上的有用信号通过,而将无用信号衰减掉。一个重要设计是,这个 I/O 信号线上的无用信号要相对于机壳做衰减,而不是相对于电路板的参考点做衰减。实际上是因为方便及低成本的原因,滤波器通常是设计在电路板上,因而所有的衰减是相对于电路板的参考点而不是直接对机壳。电路板的参考点与机壳间连接间的阻抗造成一个电压降,因此就降低了滤波器的效果。
考虑到连接电感的 I/O 滤波器示意图
在电路板参考点与机壳参考点之间的连接也是滤波器设计的一部分,此部分的电感量必须尽可能降低以确保滤波器能有效的工作。在高频时,DC 直流的导电性不会有问题。要注意的是 PCB 参考点与机壳连接的电感量。即使是完美的导体都会有电感,也就是阻抗。一旦噪声电流流过电感就会有电压降。杂讯噪声电压降就会有效的驱动 I/O 线缆造成辐射。
在 I/O 连接器与金属接���柱间的环路电感根据环路面积而决定,而非周边距离。此电感量,也就是阻抗,会随着金属接线柱与连接器的距离增加而快速的增加。另一个考虑的点是 PCB 板的参考点与机壳接触面的大小。部分的环路在 PCB 板上的参考面,另一部分在机壳。这两个导体面积都很大,故有着很小的区域电感。而 PCB 板的参考点与机壳的连接面通常很小,所以其区域电感在整体电感上占了很大的部分,主导了整个路径的阻抗。接触介面因此是线缆与机壳间杂讯噪声电位差的最大来源
