高速MIPI 接口靜電保護方案

MIPI（Mobile Industry Processor Interface移動產(chǎn)業(yè)處理器接口）是2003年由ARM,Nokia,ST,TI等公司成立的一個聯(lián)盟，MIPI 聯(lián)盟定義了一套接口標準，把移動設(shè)備內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏、基帶、射頻接口等標準化，從而增加設(shè)計靈活性，同時降低成本、設(shè)計復(fù)雜度、功耗和EMI。MIPI接口標準在移動設(shè)備、汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對于實現(xiàn)高性能、低功耗和小型化的連接需求起到了重要作用。

比較成熟的應(yīng)用有MIPI-CSI (camera Serial interface) 接口可以連接攝像頭，MIPI-DSI (display Serial interface) 接口可以連接顯示屏。

一般應(yīng)用是通過 MIPI -CSI 接口攝像頭輸入信號，經(jīng)過CPU 對數(shù)據(jù)處理，通過 MIPI-DSI 接口連接的顯示屏播放顯示。

1. MIPI 差分信號擺幅多少

MIPI接口標準通常使用低壓差分信號傳輸，其中包括兩個互補的信號線，分別是正向和負向的差分信號。這種設(shè)計有利于減少傳輸中的干擾和噪音，并提高抗干擾能力。

在MIPI CSI-2和DSI中，通常采用的電平幅度是低壓差分信號，主要包括以下幾種：

C-PHY：C-PHY采用較低的供電電壓，通常為1.2V，其數(shù)據(jù)信號的電平幅度為0.2V到1.0V之間。

D-PHY：D-PHY也采用較低的供電電壓，通常為1.2V，其數(shù)據(jù)信號的電平幅度為0.4V到1.1V之間。

這些低壓差分信號的電平幅度設(shè)計有利于降低功耗、減小傳輸線路的大小和成本，并且能夠滿足移動設(shè)備對功耗和尺寸的嚴格要求。

2. MIPI 接口數(shù)據(jù)速率

MIPI接口的數(shù)據(jù)速率取決于具體的協(xié)議和規(guī)范，以及設(shè)備的性能和需求。以下是一些常見的MIPI接口和它們的數(shù)據(jù)速率范圍：

1）MIPI CSI-2（Camera Serial Interface 2）：CSI-2用于攝像頭到處理器的數(shù)據(jù)傳輸。它支持多種數(shù)據(jù)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。具體的數(shù)據(jù)速率取決于攝像頭模塊的要求和設(shè)備的性能。

2）MIPI DSI（Display Serial Interface）：DSI用于處理器到顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸。它也支持多種數(shù)據(jù)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。具體的數(shù)據(jù)速率取決于顯示屏的分辨率、刷新率和設(shè)備的性能。

3）MIPI RFFE（RF Front-End Control）：RFFE用于控制射頻前端模塊，通常用于移動設(shè)備的無線通信。它的數(shù)據(jù)速率通常在100 kbps至10 Mbps之間，根據(jù)具體的應(yīng)用需求而定。

3. MIPI差分數(shù)據(jù)線對

MIPI 接口支持最多1對差分時鐘配1-4對差分數(shù)據(jù)，具體差分線對多少與配備的設(shè)備有關(guān)。

4. 上海雷卯MIPI 接口ESD保護

在MIPI接口中，為了保護設(shè)備免受靜電放電（ESD）的影響，在MIPI 接口處放置ESD保護器件是最可靠的防護，當(dāng)然合理的器件布局走線和接地也是必不可少的。

因為MIPI 接口電平在0.2-1.4V 之間，因此選擇VRWM為3.3V 集成ESD 最為合理。

接口差分數(shù)據(jù)在1-4之間，可以根據(jù)設(shè)備匹配相應(yīng)數(shù)量ESD ,在此按最多4組數(shù)據(jù)為例。

1) 高速接口保護方案（1Gbps以上2.5Gbps ）

高速一定要低容ESD 來保護

2) 中低速接口保護方案（10M-1Gbps）

EMC小哥ESD知識分享：電路板布局和ESD保護器件放置

電路板布局對于抑制 ESD、電子快速瞬變 （EFT） 和瞬變浪涌至關(guān)重要

建議遵循以下準則：

1.將ESD放置在盡可能靠近輸入端子或連接器的位置。

2.盡可能縮短ESD器件與受保護線路之間的路徑長度。

3. 除差分及同類數(shù)據(jù)地址總線外，非同類信號線盡可能的不要并行 。

4.避免將受保護的導(dǎo)體與未受保護的導(dǎo)體并行放置。

5.盡量減少所有印刷電路板 （PCB） 導(dǎo)電回路，包括電源和接地回路。

6.盡量減少對地瞬態(tài)回流路徑的長度

7.避免使用瞬態(tài)響應(yīng)路徑做公共接地點。

8.對于多層 PCB，盡可能使用接地平面，接地通孔。