傳統的EMI低通濾波器，如RC濾波器或LC濾波器，將很快達到濾波器的極限值，因此為適應這些新的應用發展趨勢，我們必須開發新一代保護芯片。ECMF新系列保護芯片是以高性能濾波器享譽業界的意法半導體為滿足最新的超高速差分信號濾波和ESD保護要求而專門設計的新一代保護產品。

　　全新的共模濾波器

　　過去，ESD保護或EMI濾波功能以使用RC或LC解決方案為主，例如 LTTC或硅芯片。但是，數據速率更高的總線的問世，以及差分信號傳輸替代并行總線的發展趨勢，自然迫使設計人員提高整個系統的EMC抗干擾性，尋求新的解決方案。毋庸置疑，考慮到LC或RC濾波器是由電感或電阻與接地電容器組成，特別是內在電容效應本身將會影響信號的完整性，這兩類濾波器將無法適應數據總線不斷提高速率的趨勢。因此，只要抑制電容即可避免濾波器出現電容效應;但是這種方法意味喪失濾波器芯片的濾波屬性。當數據速率提高到每秒幾百兆位以上時，這種方法是一個進退維谷的問題。

　　CMF濾波器又稱共模濾波器，是解決這個進退兩難問題的好辦法，不僅支持受最高的數據速率，還是差分信號傳輸技術如USB、HDMI和MIPI的最佳保護方案。

　　保護USB2.0接口的共模濾波器

　　高速USB 2.0接口利用差分信號方法在兩條數據線上傳輸數據，最高傳輸速率達到480 Mbps。差分信號是指信號不以地線為基準電壓，而是一個信號以另一個信號為基準電壓。差分信號在兩條線上傳輸，每條線上的信號相位差180度，這意味著必須使用一個恰當的濾波拓撲，才能正確地濾除無用頻率，同時不會破壞目標差分信號的完整性。

　　新款CMF濾波器讓目標差分信號通過濾波器，但不會破壞差分信號的完整性，同時還能濾除共模信號。共模濾波器的電感特性為差分信號產生最大7 GHz的寬頻帶，同時為共模信號產生小于100 MHz的窄頻帶。

　　一個理想的共模濾波器可有選擇地抑制共模信號，同時放行差分信號，而不會對差分信號有任何影響。

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　　差分模式的電流方向相反，產生的磁場的極性相反，磁場被相互抵消，在這種情況下，經過CMF濾波器的信號沒有遇到任何阻抗，更談不上信號衰減問題。

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　　共模信號的電流向同一個方向流動，在濾波器上產生一個同相磁場，兩個磁場相互疊加。結果，軛流圈對于共模信號是一個很大的阻抗，因此會降低共模信號的完整性。

　　SCC21標準描述了共模衰減的基本特性，如下圖所示:

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　　USB 480 Mbps信號可產生240 MHz基頻。因為該信號本身是方波，我們不難估算出傳送信號所需的帶寬。利用傅利葉級數逼近算法，最后所需帶寬大約是基頻的三倍。因此，差分信號傳輸至少需要720 MHz的帶寬。從SCC21標準的共模濾波圖中不難看出，為了讓三次諧波通過濾波器，部分符合的要求的頻率被濾除。