In hoëfrekwensie PCB raad, ‘n meer belangrike tipe steuring is kragtoevoer geraas. Deur sistematies die kenmerke en oorsake van kraggeraas op hoëfrekwensie PCB-borde te ontleed, stel die skrywer ‘n paar baie effektiewe en eenvoudige oplossings in kombinasie met ingenieurstoepassings voor.

Ontleding van kragtoevoergeraas

Kragtoevoergeraas verwys na die geraas wat deur die kragtoevoer self gegenereer word of deur versteuring geïnduseer word. Die inmenging word in die volgende aspekte gemanifesteer:

1) Verspreide geraas wat veroorsaak word deur die inherente impedansie van die kragtoevoer self. In hoëfrekwensiekringe het kragtoevoergeraas ‘n groter impak op hoëfrekwensieseine. Daarom is ‘n lae-geraas kragtoevoer eers nodig. ’n Skoon grond is net so belangrik soos ’n skoon kragbron. Die drywingskenmerk word getoon soos in Fig. 1.

Kraggolfvorm

Soos uit Figuur 1 gesien kan word, het die kragtoevoer onder ideale toestande geen impedansie nie, dus is daar geen geraas nie. Die werklike kragtoevoer het egter ‘n sekere impedansie, en die impedansie word op die hele kragtoevoer versprei, daarom sal geraas ook op die kragtoevoer geplaas word. Daarom moet die impedansie van die kragtoevoer soveel as moontlik verminder word, en dit is die beste om ‘n toegewyde kraglaag en grondlaag te hê. In hoëfrekwensiekringontwerp is dit oor die algemeen beter om die kragtoevoer in die vorm van ‘n laag te ontwerp as in die vorm van ‘n bus, sodat die lus altyd die pad met die minste impedansie kan volg. Daarbenewens moet die kragbord ook ‘n seinlus voorsien vir alle gegenereerde en ontvangde seine op die PCB, sodat die seinlus geminimaliseer kan word en sodoende geraas verminder.

2) Algemene modus veldinterferensie. Verwys na die geraas tussen die kragtoevoer en die grond. Dit is die steuring wat veroorsaak word deur die gemeenskaplike modus spanning wat veroorsaak word deur die lus wat gevorm word deur die gesteurde stroombaan en die gemeenskaplike verwysingsoppervlak van ‘n sekere kragbron. Die waarde daarvan hang af van die relatiewe elektriese veld en magnetiese veld. Die sterkte hang af van die sterkte. Soos getoon in Figuur 2.

Algemene modus inmenging

Op hierdie kanaal sal ‘n daling in Ic ‘n gemeenskaplike modus spanning in die seriestroomlus veroorsaak, wat die ontvangsdeel sal beïnvloed. As die magnetiese veld dominant is, is die waarde van die gemeenskaplike modusspanning wat in die seriegrondlus gegenereer word:

Algemene modus spanning

In formule (1) is ΔB die verandering in magnetiese vloeddigtheid, Wb/m2; S is die oppervlakte, m2.

As dit ‘n elektromagnetiese veld is, wanneer sy elektriese veldwaarde bekend is, is sy geïnduseerde spanning

Induktiewe spanning

Vergelyking (2) is oor die algemeen van toepassing op L=150/F of minder, waar F die frekwensie van elektromagnetiese golwe in MHz is.

Die skrywer se ervaring is: Indien hierdie limiet oorskry word, kan die berekening van die maksimum geïnduseerde spanning vereenvoudig word na:

Maksimum geïnduseerde spanning

3) Differential mode field interference. Refers to the interference between the power supply and the input and output power lines. In the actual PCB design, the author found that its proportion in the power supply noise is very small, so it is not necessary to discuss it here.

4) Inter-lyn interferensie. Verwys na interferensie tussen kraglyne. Wanneer daar wedersydse kapasitansie C en wedersydse induktansie M1-2 tussen twee verskillende parallelle stroombane is, as daar spanning VC en stroom IC in die interferensiebronkring is, sal die gesteurde stroombaan verskyn:

A. Die spanning gekoppel deur kapasitiewe impedansie is

Spanning gekoppel deur kapasitiewe impedansie

In formule (4) is RV die parallelle waarde van die naby-eindweerstand en die versteurde weerstand van die gesteurde stroombaan.

B. Serieweerstand deur induktiewe koppeling

Serieweerstand deur induktiewe koppeling

As daar algemene modus geraas in die steuringsbron is, neem die lyn-tot-lyn steuring gewoonlik die vorm aan van gemeenskaplike modus en differensiële modus.

5) Kraglynkoppeling. Dit verwys na die verskynsel dat nadat die AC- of DC-kragkoord aan elektromagnetiese steuring onderwerp is, die kragkoord die steuring na ander toestelle oordra. Dit is die indirekte inmenging van kragtoevoergeraas na die hoëfrekwensiekring. Daar moet kennis geneem word dat die geraas van die kragtoevoer nie noodwendig deur homself gegenereer word nie, maar ook die geraas kan wees wat deur eksterne interferensie geïnduseer word, en plaas dan hierdie geraas met die geraas wat deur homself gegenereer word (bestraling of geleiding) om in te meng met ander stroombane of toestelle.

Teenmaatreëls om kragtoevoer geraasinterferensie uit te skakel

In die lig van die verskillende manifestasies en oorsake van kragtoevoergeraasinterferensie wat hierbo ontleed is, kan die toestande waaronder dit voorkom op ‘n geteikende wyse vernietig word, en die interferensie van kragtoevoergeraas kan effektief onderdruk word. Die oplossings is soos volg: 1) Gee aandag aan die deurlopende gate op die bord. Die deur gat vereis dat ‘n opening op die kraglaag geëts word om ruimte te laat vir die deurgaande gat om deur te gaan. As die opening van die kraglaag te groot is, sal dit onvermydelik die seinlus beïnvloed, die sein sal gedwing word om te omseil, die lusarea sal toeneem en die geraas sal toeneem. Terselfdertyd, as sommige seinlyne naby die opening gekonsentreer is en hierdie lus deel, sal die gemeenskaplike impedansie oorspraak veroorsaak. Sien Figuur 3.

Omseil die gemeenskaplike pad van die seinkring

2) Voldoende gronddrade word benodig vir die verbindingsdrade. Elke sein moet sy eie toegewyde seinlus hê, en die lusarea van die sein en lus is so klein as moontlik, dit wil sê, die sein en lus moet parallel wees.

3) Plaas ‘n kragtoevoer geraasfilter. Dit kan die geraas binne die kragtoevoer effektief onderdruk en die anti-interferensie en veiligheid van die stelsel verbeter. En dit is ‘n tweerigting-radiofrekwensiefilter, wat nie net die geraasinterferensie wat vanaf die kraglyn ingebring word, kan uitfiltreer (om inmenging van ander toerusting te voorkom), maar ook die geraas wat deur homself gegenereer word, kan uitfiltreer (om inmenging met ander toerusting te vermy) ), en inmeng met die algemene modus van die reeksmodus. Albei het ‘n inhiberende effek.

4) Power isolation transformer. Separate the power loop or the common mode ground loop of the signal cable, it can effectively isolate the common mode loop current generated in the high frequency.

5) Kragtoevoerreguleerder. Die herwinning van ‘n skoner kragtoevoer kan die geraasvlak van die kragtoevoer aansienlik verminder.

6) Bedrading. Die inset- en uitsetlyne van die kragtoevoer moet nie op die rand van die diëlektriese bord gelê word nie, anders is dit maklik om bestraling op te wek en met ander stroombane of toerusting in te meng.

7) Die analoog en digitale kragtoevoer moet geskei word. Hoëfrekwensie-toestelle is oor die algemeen baie sensitief vir digitale geraas, so die twee moet geskei en saam verbind word by die ingang van die kragtoevoer. As die sein beide analoog en digitale dele moet strek, kan ‘n lus by die seinspan geplaas word om die lusarea te verminder. Soos getoon in Figuur 4.

Plaas ‘n lus by die seinkruising om die lusarea te verklein

8) Vermy oorvleueling van afsonderlike kragbronne tussen verskillende lae. Verander hulle soveel as moontlik, anders word die kragtoevoergeraas maklik deur parasitiese kapasitansie gekoppel.

9) Isoleer sensitiewe komponente. Sommige komponente, soos fase-geslote lusse (PLL), is baie sensitief vir kragtoevoer geraas. Hou hulle so ver as moontlik van die kragtoevoer af weg.

10) Plaas die kragkabel. Om die seinlus te verminder, kan die geraas verminder word deur die kraglyn op die rand van die seinlyn te plaas, soos in Figuur 5 getoon.

Plaas die kragkabel langs die seinlyn

11) Ten einde te voorkom dat die kragtoevoergeraas inmeng met die stroombaanbord en die opgehoopte geraas wat veroorsaak word deur eksterne steuring op die kragtoevoer, kan ‘n omleidingskondensator aan die grond gekoppel word in die steuringspad (behalwe vir bestraling), sodat die geraas kan na die grond omseil word om te vermy Inmenging met ander toerusting en toestelle.

Kragtoevoergeraas word direk of indirek vanaf die kragtoevoer gegenereer en meng in met die stroombaan. Wanneer die impak daarvan op die stroombaan onderdruk word, moet ‘n algemene beginsel gevolg word. Aan die een kant moet die kragtoevoergeraas soveel as moontlik voorkom word. Die invloed van die stroombaan, aan die ander kant, behoort ook die invloed van die buitewêreld of die stroombaan op die kragtoevoer te minimaliseer, om nie die geraas van die kragtoevoer te vererger nie.