site logo

Аналіз і супрацьдзеянне шуму блока харчавання ў канструкцыі друкаванай платы

Размеркаваны шум, выкліканы ўласцівым імпедансам крыніцы харчавання. У высокачашчынных схемах шум блока харчавання аказвае большы ўплыў на высокачашчынныя сігналы. Такім чынам, у першую чаргу патрабуецца малашумны блок харчавання. Чыстая зямля гэтак жа важная, як і чысты блок харчавання; сінфадныя палявыя перашкоды. Адносіцца да шуму паміж крыніцай харчавання і зямлёй. Гэта перашкоды, выкліканыя напругай сінфазнага рэжыму, выкліканым контурам, утвораным ланцугом з перашкодамі, і агульнай апорнай паверхняй пэўнага крыніцы харчавання. Яго значэнне залежыць ад адноснага электрычнага і магнітнага поля. Ад сілы залежыць трываласць.

In высокачашчынная друкаваная плата, больш важным тыпам перашкод з’яўляецца шум блока харчавання. Дзякуючы сістэматычнаму аналізу характарыстык і прычын узнікнення шуму магутнасці на высокачашчынных друкаваных поплатках, у спалучэнні з інжынернымі прыкладаннямі, прапануюцца некаторыя вельмі эфектыўныя і простыя рашэнні.

ipcb

Аналіз шуму блока харчавання

Шум блока харчавання адносіцца да шуму, які ўтвараецца самім блокам харчавання або выкліканы перашкодамі. Умяшанне выяўляецца ў наступных аспектах:

1) Размеркаваны шум, выкліканы ўласцівым імпедансам самога крыніцы харчавання. У высокачашчынных схемах шум блока харчавання аказвае большы ўплыў на высокачашчынныя сігналы. Такім чынам, у першую чаргу патрабуецца малашумны блок харчавання. Чыстая зямля гэтак жа важная, як і чыстая крыніца энергіі.

У ідэале блок харчавання не мае імпедансу, таму няма шуму. Аднак фактычны блок харчавання мае пэўны імпеданс, і імпеданс размяркоўваецца на ўвесь блок харчавання. Такім чынам, шум таксама будзе накладвацца на блок харчавання. Такім чынам, імпеданс крыніцы харчавання павінен быць максімальна паменшаны, і лепш мець спецыяльны пласт харчавання і пласт зазямлення. Пры распрацоўцы высокачашчынных схем, як правіла, лепш спраектаваць крыніца харчавання ў выглядзе пласта, чым у выглядзе шыны, так што шлейф заўсёды можа ісці па шляху з найменшым імпедансам. Акрамя таго, плата харчавання павінна таксама забяспечваць цыкл сігналаў для ўсіх генераваных і прыманых сігналаў на друкаванай плаце, так што цыкл сігналу можа быць зведзены да мінімуму, тым самым памяншаючы шум.

2) Муфта лініі электраперадачы. Гэта адносіцца да з’явы, што пасля таго, як шнур сілкавання пераменнага або пастаяннага току падвяргаецца электрамагнітным перашкодам, шнур харчавання перадае перашкоды іншым прыладам. Гэта ўскоснае ўмяшанне шуму блока харчавання ў высокачашчынную схему. Варта адзначыць, што шум крыніцы харчавання не абавязкова генеруецца сам па сабе, але таксама можа быць шумам, выкліканым знешнімі перашкодамі, а затым накладваць гэты шум на шум, які генеруецца ім самім (выпраменьванне або праводнасць), каб перашкаджаць іншым схемам. або прылады.

3) сінфагасныя палявыя перашкоды. Адносіцца да шуму паміж крыніцай харчавання і зямлёй. Гэта перашкоды, выкліканыя сінфазным напругай, выкліканым шлейфам, утвораным ланцугом з перашкодамі, і агульнай апорнай паверхняй пэўнага крыніцы харчавання. Яго значэнне залежыць ад адноснага электрычнага і магнітнага поля. Ад сілы залежыць трываласць.

На гэтым канале падзенне Ic выкліча сінфальнае напружанне ў паслядоўнай токавай пятлі, што паўплывае на прыёмную частку. Калі магнітнае поле з’яўляецца дамінуючым, значэнне сінфагаснага напружання, якое генеруецца ў паслядоўнай зазямляльнай цепе, роўна:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB у формуле (1) — змяненне інтэнсіўнасці магнітнай індукцыі, Втб/м2; S – плошча, м2.

Калі гэта электрамагнітнае поле, калі вядома значэнне яго электрычнага поля, яго індукаванае напружанне роўна:

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

Раўнанне (2) звычайна прымяняецца да L=150/F або менш, дзе F – гэта частата электрамагнітных хваль у МГц.

Калі гэты ліміт перавышаны, разлік максімальнага індукаванага напружання можа быць спрошчаны да:

Vcm = 2×h×E (3) 3) Інтэрферэнцыя поля дыферэнцыяльнага рэжыму. Адносіцца да перашкод паміж крыніцай харчавання і уваходнымі і выходнымі лініямі электраперадачы. У канструкцыі друкаванай платы аўтар выявіў, што яе доля ў шуме блока харчавання вельмі малая, таму абмяркоўваць яе тут няма неабходнасці.

4) Міжлінейныя перашкоды. Адносіцца да перашкод паміж лініямі электраперадачы. Калі паміж двума рознымі паралельнымі ланцугамі ёсць узаемная ёмістасць C і ўзаемная індуктыўнасць M1-2, калі ў ланцугу крыніцы перашкод ёсць напружанне VC і ток IC, з’явіцца ланцуг з перашкодамі:

а. Напружанне, спалучанае праз ёмістны імпеданс

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

У формуле (4), Rv – гэта паралельнае значэнне супраціўлення блізкага канца і супраціўлення на далёкім канцы ланцуга, які перашкаджае.

б. Паслядоўны супраціў праз індуктыўнае злучэнне

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Калі ў крыніцы перашкод маецца сінфагасны шум, інтэрферэнцыя ад лініі да лініі звычайна прымае форму сінфагаснага і дыферэнцыяльнага рэжыму.

Контрмеры па ліквідацыі шумавых перашкод блока харчавання

У сувязі з рознымі праявамі і прычынамі ўзнікнення шумавых перашкод, прааналізаваных вышэй, умовы, пры якіх яны ўзнікаюць, могуць быць мэтанакіравана знішчаны, а перашкоды ад шуму блока харчавання могуць быць эфектыўна падушаныя. Рашэнні:

1) Звярніце ўвагу на скразныя адтуліны на дошцы. Скразное адтуліну патрабуе тручэння адтуліны на энергетычным пласце, каб пакінуць месца для праходжання скразной адтуліны. Калі адкрыццё сілавога пласта будзе занадта вялікім, гэта непазбежна адаб’ецца на сігнальнай пятлі, сігнал будзе вымушаны абыходзіць, плошча завесы павялічыцца, і шум будзе павялічвацца. У той жа час, калі некаторыя сігнальныя лініі сканцэнтраваны паблізу адтуліны і падзяляюць гэтую пятлю, агульны імпеданс выкліча перакрыжаваныя перашкоды.

2) Змесціце шумавы фільтр блока харчавання. Ён можа эфектыўна душыць шум унутры блока харчавання і палепшыць абарону ад перашкод і бяспеку сістэмы. І гэта двухбаковы радыёчастотны фільтр, які можа не толькі адфільтроўваць шумавыя перашкоды, якія ўводзяцца ад лініі электраперадачы (каб прадухіліць перашкоды ад іншага абсталявання), але і адфільтроўваць шум, які генеруецца сам (каб пазбегнуць перашкод іншым абсталяваннем). ), і перашкаджаюць паслядоўнаму рэжыму агульнага рэжыму. Абодва аказваюць тармозіць дзеянне.

3) Магутнасць ізаляцыйнага трансфарматара. Аддзяліць ланцуг харчавання або сінфамальны контур зазямлення сігнальнага кабеля, ён можа эфектыўна ізаляваць ток контуру агульнага рэжыму, які генеруецца на высокай частаце.

4) Рэгулятар харчавання. Вяртанне больш чыстага блока харчавання можа значна знізіць узровень шуму блока харчавання.

5) Праводка. Лініі ўваходу і выхаду крыніцы харчавання не павінны пракладвацца на краі дыэлектрычнай платы, інакш лёгка генераваць выпраменьванне і ствараць перашкоды іншым схемам або абсталяванню.

6) Асобныя аналагавыя і лічбавыя крыніцы харчавання. Высокачашчынныя прылады, як правіла, вельмі адчувальныя да лічбавага шуму, таму іх варта падзяліць і злучыць разам на ўваходзе крыніцы харчавання. Калі сігнал павінен ахопліваць як аналагавую, так і лічбавую часткі, на дыяпазоне сігналу можна размясціць шлейф, каб паменшыць плошчу завесы.

7) Пазбягайце перакрыцця асобных крыніц харчавання паміж рознымі пластамі. Размахвайце іх як мага больш, інакш шум блока харчавання лёгка спалучаецца праз паразітную ёмістасць.

8) Ізаляваць адчувальныя кампаненты. Некаторыя кампаненты, такія як завесы фазавай автоподстройки (ФАПЧ), вельмі адчувальныя да шуму блока харчавання. Трымайце іх як мага далей ад крыніцы харчавання.

9) Для злучальных правадоў патрабуецца дастатковую колькасць правадоў зазямлення. Кожны сігнал павінен мець сваю ўласную спецыялізаваную сігнальную петлю, а плошчу шлейфа сігналу і шлейфа як мага менш, гэта значыць сігнал і цыкл павінны быць паралельнымі.

10) Устаўце шнур харчавання. Для таго, каб паменшыць цыкл сігналу, шум можна паменшыць, размясціўшы лінію электраперадачы на ​​краі сігнальнай лініі.

11) Каб прадухіліць перашкоды ад шуму крыніцы харчавання на друкаванай плаце і назапашанага шуму, выкліканага знешнімі перашкодамі для крыніцы харчавання, можна падключыць байпасны кандэнсатар да зямлі на шляху перашкод (за выключэннем выпраменьвання), так што Шум можна абыйсці на зямлю, каб пазбегнуць перашкод у працы іншага абсталявання і прылад.

у заключэнне

Шум крыніцы харчавання прама або ўскосна генеруецца ад крыніцы харчавання і перашкаджае працы ланцуга. Пры падаўленні яго ўздзеяння на ланцуг варта прытрымлівацца агульнага прынцыпу. З аднаго боку, неабходна максімальна прадухіліць шум ад крыніцы харчавання. Уплыў схемы, наадварот, таксама павінен мінімізаваць уплыў знешняга свету або ланцуга на блок харчавання, каб не пагаршаць шум блока харчавання.