PCB dizaynında enerji təchizatı səs-küyünün təhlili və qarşı tədbirlər

Enerji təchizatının xas empedansından qaynaqlanan paylanmış səs-küy. Yüksək tezlikli sxemlərdə enerji təchizatı səs-küyü yüksək tezlikli siqnallara daha çox təsir göstərir. Buna görə ilk növbədə aşağı səs-küylü elektrik təchizatı tələb olunur. Təmiz yer təmiz enerji təchizatı qədər vacibdir; ümumi rejimli sahə müdaxiləsi. Enerji təchizatı ilə yer arasındakı səs-küyə aiddir. Müdaxilə edilmiş dövrə və müəyyən bir enerji təchizatının ümumi istinad səthi ilə əmələ gələn döngənin yaratdığı ümumi rejim gərginliyinin yaratdığı müdaxilədir. Onun dəyəri nisbi elektrik sahəsindən və maqnit sahəsindən asılıdır. Güc gücdən asılıdır.

In yüksək tezlikli PCB, daha mühüm müdaxilə növü enerji təchizatı səs-küyüdür. Mühəndislik tətbiqləri ilə birlikdə yüksək tezlikli PCB lövhələrində güc səs-küyünün xüsusiyyətlərinin və səbəblərinin sistematik təhlili vasitəsilə çox təsirli və sadə həllər təklif olunur.

ipcb

Enerji təchizatı səs-küyünün təhlili

Enerji təchizatı səs-küyü enerji təchizatının özü tərəfindən yaranan və ya narahatlıq nəticəsində yaranan səs-küyə aiddir. Müdaxilə aşağıdakı aspektlərdə özünü göstərir:

1) Enerji təchizatının özünə xas olan empedansının səbəb olduğu paylanmış səs-küy. Yüksək tezlikli sxemlərdə enerji təchizatı səs-küyü yüksək tezlikli siqnallara daha çox təsir göstərir. Buna görə ilk növbədə aşağı səs-küylü elektrik təchizatı tələb olunur. Təmiz bir yer təmiz enerji mənbəyi qədər vacibdir.

İdeal olaraq, enerji təchizatı heç bir empedansa malik deyil, buna görə səs-küy yoxdur. Bununla belə, faktiki enerji təchizatı müəyyən bir empedansa malikdir və empedans bütün enerji təchizatı üzərində paylanır. Buna görə də, səs-küy də enerji təchizatı üzərində üst-üstə düşəcəkdir. Buna görə də, enerji təchizatının empedansı mümkün qədər azaldılmalıdır və xüsusi bir güc təbəqəsi və yer təbəqəsi olması yaxşıdır. Yüksək tezlikli dövrə dizaynında, ümumiyyətlə, bir avtobus şəklində deyil, bir təbəqə şəklində enerji təchizatı dizayn etmək daha yaxşıdır ki, döngə həmişə ən az empedansla yolu izləyə bilsin. Bundan əlavə, elektrik lövhəsi həm də PCB-də yaradılan və qəbul edilən bütün siqnallar üçün siqnal dövrəsini təmin etməlidir ki, siqnal dövrəsi minimuma endirilə bilsin və bununla da səs-küyü azalsın.

2) Elektrik xəttinin birləşməsi. Bu, AC və ya DC elektrik kabelinin elektromaqnit müdaxiləsinə məruz qaldıqdan sonra elektrik kabelinin müdaxiləni digər cihazlara ötürməsi fenomeninə aiddir. Bu, yüksək tezlikli dövrə üçün enerji təchizatı səs-küyünün dolayı müdaxiləsidir. Qeyd etmək lazımdır ki, enerji təchizatının səs-küyü mütləq öz-özünə yaranmır, həm də xarici müdaxilə nəticəsində yaranan səs-küy ola bilər və sonra digər dövrələrə müdaxilə etmək üçün bu səs-küyü özü tərəfindən yaranan səs-küy (radiasiya və ya keçiricilik) ilə üst-üstə qoya bilər. və ya cihazlar.

3) Ümumi rejim sahəsində müdaxilə. Enerji təchizatı ilə yer arasındakı səs-küyə aiddir. Müdaxilə edilmiş dövrə və müəyyən bir enerji təchizatının ümumi istinad səthi ilə əmələ gələn döngənin yaratdığı ümumi rejim gərginliyinin yaratdığı müdaxilədir. Onun dəyəri nisbi elektrik sahəsindən və maqnit sahəsindən asılıdır. Güc gücdən asılıdır.

Bu kanalda Ic-nin düşməsi, qəbuledici hissəyə təsir edəcək seriyalı cərəyan dövrəsində ümumi rejimli gərginliyə səbəb olacaq. Maqnit sahəsi dominantdırsa, seriyalı torpaq dövrəsində yaradılan ümumi rejim gərginliyinin dəyəri:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) (1) düsturunda ΔB maqnit induksiyası intensivliyinin dəyişməsidir, Wb/m2; S sahəsi, m2.

Əgər elektromaqnit sahəsidirsə, onun elektrik sahəsinin dəyəri məlum olduqda, onun induksiya edilmiş gərginliyi belədir:

Vcm = (U×h×F×E/48) (2)

Tənlik (2) ümumiyyətlə L=150/F və ya daha azına aiddir, burada F MHz-də elektromaqnit dalğalarının tezliyidir.

Bu həddi keçərsə, maksimum induksiya gərginliyinin hesablanması sadələşdirilə bilər:

Vcm = 2×h×E (3) 3) Diferensial rejimli sahə müdaxiləsi. Enerji təchizatı ilə giriş və çıxış elektrik xətləri arasındakı müdaxiləyə aiddir. Həqiqi PCB dizaynında müəllif, enerji təchizatı səs-küyündə onun nisbətinin çox kiçik olduğunu tapdı, buna görə də burada müzakirə etmək lazım deyil.

4) Xətlərarası müdaxilə. Elektrik xətləri arasında müdaxiləyə aiddir. İki müxtəlif paralel dövrə arasında qarşılıqlı tutum C və qarşılıqlı endüktans M1-2 olduqda, müdaxilə mənbəyi dövrəsində gərginlik VC və cərəyan IC varsa, müdaxilə edilmiş dövrə görünəcək:

a. Kapasitiv empedans vasitəsilə birləşdirilən gərginlik

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

(4) düsturunda Rv müdaxilə edilmiş dövrənin yaxın uc müqavimətinin və uzaq ucun müqavimətinin paralel qiymətidir.

b. İnduktiv birləşmə vasitəsilə ardıcıl müqavimət

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Müdaxilə mənbəyində ümumi rejim səs-küyü varsa, xəttdən xəttə müdaxilə ümumiyyətlə ümumi rejim və diferensial rejim formasını alır.

Enerji təchizatı səs-küy müdaxiləsini aradan qaldırmaq üçün əks tədbirlər

Yuxarıda təhlil edilən enerji təchizatı səs-küy müdaxiləsinin müxtəlif təzahürlərini və səbəblərini nəzərə alaraq, onların baş verdiyi şərtlər məqsədyönlü şəkildə məhv edilə bilər və enerji təchizatı səs-küyünün müdaxiləsi effektiv şəkildə yatırıla bilər. Həlllər bunlardır:

1) Lövhədəki deliklərə diqqət yetirin. Keçid çuxurunun keçməsi üçün boşluq buraxmaq üçün güc qatında bir açılış tələb olunur. Güc təbəqəsinin açılışı çox böyük olarsa, bu, qaçılmaz olaraq siqnal döngəsinə təsir göstərəcək, siqnal yan keçməyə məcbur olacaq, döngə sahəsi artacaq və səs-küy artır. Eyni zamanda, əgər bəzi siqnal xətləri açılışın yaxınlığında cəmləşərsə və bu döngəni paylaşırsa, ümumi empedans çarpışmaya səbəb olacaqdır.

2) Enerji təchizatı səs-küy filtrini yerləşdirin. O, enerji təchizatı içərisində səs-küyü effektiv şəkildə yatıra bilər və sistemin anti-müdaxilə və təhlükəsizliyini yaxşılaşdıra bilər. Və bu, yalnız elektrik xəttindən daxil olan səs-küy müdaxiləsini (digər avadanlıqdan müdaxilənin qarşısını almaq üçün) süzgəcdən keçirə bilməyən, həm də özü tərəfindən yaranan səs-küyü (digər avadanlıqlara müdaxilə etməmək üçün) süzgəcdən keçirə bilən ikitərəfli radiotezlik filtridir. ) və serial rejiminin ümumi rejiminə müdaxilə edir. Hər ikisi də inhibitor təsir göstərir.

3) Güc izolyasiya transformatoru. Siqnal kabelinin güc dövrəsini və ya ümumi rejimli torpaq dövrəsini ayırın, yüksək tezlikdə yaranan ümumi rejim dövrə cərəyanını effektiv şəkildə təcrid edə bilər.

4) Enerji təchizatı tənzimləyicisi. Daha təmiz enerji təchizatını bərpa etmək enerji təchizatının səs-küy səviyyəsini xeyli azalda bilər.

5) Naqillər. Enerji təchizatının giriş və çıxış xətləri dielektrik lövhənin kənarına qoyulmamalıdır, əks halda radiasiya yaratmaq və digər sxemlərə və ya avadanlıqlara müdaxilə etmək asandır.

6) Ayrı-ayrı analoq və rəqəmsal enerji təchizatı. Yüksək tezlikli cihazlar ümumiyyətlə rəqəmsal səs-küyə çox həssasdırlar, buna görə də ikisi ayrılmalı və enerji təchizatının girişində bir-birinə birləşdirilməlidir. Siqnalın həm analoq, həm də rəqəmsal hissələri əhatə etməsi lazımdırsa, loop sahəsini azaltmaq üçün siqnal aralığında bir döngə yerləşdirilə bilər.

7) Fərqli təbəqələr arasında ayrı-ayrı enerji təchizatının üst-üstə düşməsindən çəkinin. Onları mümkün qədər səndələyin, əks halda enerji təchizatı səs-küyü asanlıqla parazit tutumla birləşdirilir.

8) Həssas komponentləri təcrid edin. Faza kilidlənmiş döngələr (PLL) kimi bəzi komponentlər enerji təchizatı səs-küyünə çox həssasdır. Onları enerji təchizatından mümkün qədər uzaq tutun.

9) Birləşdirici naqillər üçün kifayət qədər torpaq naqilləri tələb olunur. Hər bir siqnalın özünəməxsus siqnal döngəsi olmalıdır və siqnal və döngənin döngə sahəsi mümkün qədər kiçik olmalıdır, yəni siqnal və dövrə paralel olmalıdır.

10) Elektrik kabelini yerləşdirin. Siqnal dövrəsini azaltmaq üçün elektrik xəttini siqnal xəttinin kənarında yerləşdirməklə səs-küyü azaltmaq olar.

11) Enerji təchizatı səs-küyünün elektron lövhəyə mane olmasının və enerji təchizatına xarici müdaxilə nəticəsində yığılan səs-küyün qarşısını almaq üçün müdaxilə yolunda (radiasiya istisna olmaqla) yerə bir bypass kondansatör qoşula bilər ki, digər avadanlıq və cihazlara müdaxilə etməmək üçün səs-küy yerə ötürülə bilər.

nəticədə

Enerji təchizatı səs-küyü birbaşa və ya dolayı yolla enerji təchizatından yaranır və dövrəyə müdaxilə edir. Onun dövrəyə təsirini yatırarkən ümumi prinsipə əməl edilməlidir. Bir tərəfdən, enerji təchizatı səs-küyünün qarşısı mümkün qədər alınmalıdır. Dövrənin təsiri, əksinə, enerji təchizatının səs-küyünü pisləşdirməmək üçün xarici dünyanın və ya dövrənin enerji təchizatına təsirini minimuma endirməlidir.