site logo

PCB ডিজাইনে পাওয়ার সাপ্লাই শব্দের বিশ্লেষণ এবং প্রতিকার

বিদ্যুৎ সরবরাহের অন্তর্নিহিত প্রতিবন্ধকতার কারণে বিতরণ করা শব্দ। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটে, পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালের উপর বেশি প্রভাব ফেলে। অতএব, একটি কম শব্দ পাওয়ার সাপ্লাই প্রথমে প্রয়োজন। একটি পরিষ্কার স্থল একটি পরিষ্কার বিদ্যুৎ সরবরাহের মতো গুরুত্বপূর্ণ; সাধারণ-মোড ক্ষেত্রের হস্তক্ষেপ। পাওয়ার সাপ্লাই এবং মাটির মধ্যে গোলমাল বোঝায়। এটি হস্তক্ষেপ করা সার্কিট এবং একটি নির্দিষ্ট পাওয়ার সাপ্লাই এর সাধারণ রেফারেন্স পৃষ্ঠ দ্বারা গঠিত লুপ দ্বারা সৃষ্ট সাধারণ মোড ভোল্টেজ দ্বারা সৃষ্ট হস্তক্ষেপ। এর মান আপেক্ষিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর নির্ভর করে। শক্তি শক্তির উপর নির্ভর করে।

In উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পিসিবি, হস্তক্ষেপ একটি আরো গুরুত্বপূর্ণ ধরনের পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ. উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পিসিবি বোর্ডগুলিতে পাওয়ার শব্দের বৈশিষ্ট্য এবং কারণগুলির পদ্ধতিগত বিশ্লেষণের মাধ্যমে, ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে মিলিত, কিছু খুব কার্যকর এবং সহজ সমাধান প্রস্তাব করা হয়েছে।

আইপিসিবি

পাওয়ার সাপ্লাই শব্দের বিশ্লেষণ

পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ বলতে বিদ্যুত সরবরাহের দ্বারা উত্পন্ন শব্দকে বোঝায় বা বিরক্তির দ্বারা প্ররোচিত হয়। হস্তক্ষেপ নিম্নলিখিত দিকগুলিতে প্রকাশিত হয়:

1) বিদ্যুৎ সরবরাহের অন্তর্নিহিত প্রতিবন্ধকতা দ্বারা সৃষ্ট বিতরণ করা শব্দ। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটে, পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালের উপর বেশি প্রভাব ফেলে। অতএব, একটি কম শব্দ পাওয়ার সাপ্লাই প্রথমে প্রয়োজন। একটি পরিষ্কার স্থল একটি পরিষ্কার শক্তি উত্স হিসাবে গুরুত্বপূর্ণ.

আদর্শভাবে, পাওয়ার সাপ্লাই কোন প্রতিবন্ধকতা নেই, তাই কোন শব্দ নেই। যাইহোক, প্রকৃত বিদ্যুত সরবরাহের একটি নির্দিষ্ট প্রতিবন্ধকতা রয়েছে এবং প্রতিবন্ধকতা সমগ্র বিদ্যুৎ সরবরাহে বিতরণ করা হয়। অতএব, শব্দও পাওয়ার সাপ্লাইয়ের উপর চাপ দেওয়া হবে। অতএব, পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রতিবন্ধকতা যতটা সম্ভব কম করা উচিত এবং একটি ডেডিকেটেড পাওয়ার লেয়ার এবং গ্রাউন্ড লেয়ার থাকা ভাল। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট ডিজাইনে, সাধারণভাবে বাসের চেয়ে একটি স্তরের আকারে পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইন করা ভাল, যাতে লুপ সর্বদা সর্বনিম্ন প্রতিবন্ধকতার সাথে পথ অনুসরণ করতে পারে। এছাড়াও, পাওয়ার বোর্ডকে অবশ্যই PCB-তে সমস্ত উত্পন্ন এবং প্রাপ্ত সংকেতগুলির জন্য একটি সংকেত লুপ প্রদান করতে হবে, যাতে সিগন্যাল লুপটি ছোট করা যায়, যার ফলে শব্দ কম হয়।

2) পাওয়ার লাইন কাপলিং। এটি এমন ঘটনাকে নির্দেশ করে যে এসি বা ডিসি পাওয়ার কর্ড ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের শিকার হওয়ার পরে, পাওয়ার কর্ডটি অন্য ডিভাইসে হস্তক্ষেপ প্রেরণ করে। এটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটে বিদ্যুৎ সরবরাহের শব্দের পরোক্ষ হস্তক্ষেপ। এটি লক্ষ করা উচিত যে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দটি অগত্যা নিজের দ্বারা উত্পন্ন হয় না, তবে এটি বাহ্যিক হস্তক্ষেপ দ্বারা প্ররোচিত শব্দও হতে পারে এবং তারপরে অন্যান্য সার্কিটের সাথে হস্তক্ষেপ করার জন্য নিজেই (বিকিরণ বা পরিবাহী) দ্বারা উত্পন্ন শব্দের সাথে এই শব্দটিকে সুপারইম্পোজ করুন। বা ডিভাইস।

3) সাধারণ মোড ক্ষেত্রের হস্তক্ষেপ। পাওয়ার সাপ্লাই এবং মাটির মধ্যে গোলমাল বোঝায়। এটি হস্তক্ষেপ করা সার্কিট এবং একটি নির্দিষ্ট পাওয়ার সাপ্লাই এর সাধারণ রেফারেন্স পৃষ্ঠ দ্বারা গঠিত লুপ দ্বারা সৃষ্ট সাধারণ মোড ভোল্টেজ দ্বারা সৃষ্ট হস্তক্ষেপ। এর মান আপেক্ষিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর নির্ভর করে। শক্তি শক্তির উপর নির্ভর করে।

এই চ্যানেলে, Ic-এর ড্রপ সিরিজ কারেন্ট লুপে একটি সাধারণ-মোড ভোল্টেজ সৃষ্টি করবে, যা গ্রহনকারী অংশকে প্রভাবিত করবে। যদি চৌম্বক ক্ষেত্র প্রভাবশালী হয়, তাহলে সিরিজ গ্রাউন্ড লুপে উৎপন্ন সাধারণ মোড ভোল্টেজের মান হল:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB সূত্রে (1) হল চৌম্বকীয় আবেশ তীব্রতার পরিবর্তন, Wb/m2; S হল এলাকা, m2।

যদি এটি একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড হয়, যখন এর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মান জানা যায়, তখন এর প্রবর্তিত ভোল্টেজ হল:

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

সমীকরণ (2) সাধারণত L=150/F বা তার কম ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, যেখানে F হল মেগাহার্টজে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি।

যদি এই সীমাটি অতিক্রম করা হয়, তাহলে সর্বাধিক প্ররোচিত ভোল্টেজের গণনাকে সহজ করা যেতে পারে:

Vcm = 2×h×E (3) 3) ডিফারেনশিয়াল মোড ক্ষেত্রের হস্তক্ষেপ। পাওয়ার সাপ্লাই এবং ইনপুট এবং আউটপুট পাওয়ার লাইনের মধ্যে হস্তক্ষেপকে বোঝায়। প্রকৃত PCB ডিজাইনে, লেখক দেখেছেন যে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দে এর অনুপাত খুবই কম, তাই এখানে আলোচনা করার প্রয়োজন নেই।

4) ইন্টার-লাইন হস্তক্ষেপ। পাওয়ার লাইনের মধ্যে হস্তক্ষেপ বোঝায়। যখন দুটি ভিন্ন সমান্তরাল সার্কিটের মধ্যে মিউচুয়াল ক্যাপাসিট্যান্স C এবং মিউচুয়াল ইন্ডাকট্যান্স M1-2 থাকে, যদি ইন্টারফারেন্স সোর্স সার্কিটে ভোল্টেজ ভিসি এবং কারেন্ট আইসি থাকে, তখন ইন্টারফার্ড সার্কিট প্রদর্শিত হবে:

ক ক্যাপাসিটিভ ইম্পিডেন্সের মাধ্যমে মিলিত ভোল্টেজ

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

সূত্রে (4), Rv হল কাছাকাছি-প্রান্তের রোধের সমান্তরাল মান এবং হস্তক্ষেপ করা সার্কিটের দূর-প্রান্তের প্রতিরোধের।

খ. ইনডাকটিভ কাপলিং এর মাধ্যমে সিরিজ প্রতিরোধ

V = M1-2*△Ic/△t (5)

হস্তক্ষেপের উত্সে সাধারণ মোড শব্দ থাকলে, লাইন-টু-লাইন হস্তক্ষেপ সাধারণত সাধারণ মোড এবং ডিফারেনশিয়াল মোডের রূপ নেয়।

পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ হস্তক্ষেপ দূর করতে পাল্টা ব্যবস্থা

উপরে বিশ্লেষিত বিদ্যুৎ সরবরাহের শব্দের হস্তক্ষেপের বিভিন্ন প্রকাশ এবং কারণের পরিপ্রেক্ষিতে, যে পরিস্থিতিতে তারা ঘটে তা লক্ষ্যবস্তুতে ধ্বংস করা যেতে পারে এবং বিদ্যুৎ সরবরাহের শব্দের হস্তক্ষেপ কার্যকরভাবে দমন করা যেতে পারে। সমাধানগুলি হল:

1) বোর্ডে গর্তের দিকে মনোযোগ দিন। থ্রু হোলে পাওয়ার লেয়ারে একটি খোলার প্রয়োজন হয় যাতে খোদাই করা যায় যাতে থ্রু হোলের মধ্য দিয়ে যাওয়ার জন্য জায়গা ছেড়ে যায়। যদি পাওয়ার লেয়ারটি খুব বড় হয় তবে এটি অনিবার্যভাবে সিগন্যাল লুপকে প্রভাবিত করবে, সিগন্যালটি বাইপাস করতে বাধ্য হবে, লুপ এরিয়া বাড়বে এবং শব্দ বাড়বে। একই সময়ে, যদি কিছু সংকেত লাইন খোলার কাছাকাছি ঘনীভূত হয় এবং এই লুপটি ভাগ করে তবে সাধারণ প্রতিবন্ধকতা ক্রসস্ট্যাকের কারণ হবে।

2) একটি পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ ফিল্টার রাখুন। এটি কার্যকরভাবে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ভিতরে গোলমাল দমন করতে পারে এবং সিস্টেমের বিরোধী হস্তক্ষেপ এবং নিরাপত্তা উন্নত করতে পারে। এবং এটি একটি দ্বি-মুখী রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার, যা শুধুমাত্র পাওয়ার লাইন থেকে প্রবর্তিত শব্দ হস্তক্ষেপকে ফিল্টার করতে পারে না (অন্যান্য সরঞ্জাম থেকে হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ করতে), তবে নিজে থেকে উত্পন্ন শব্দকেও ফিল্টার করতে পারে (অন্যান্য সরঞ্জামগুলিতে হস্তক্ষেপ এড়াতে) ), এবং সিরিয়াল মোড সাধারণ মোডে হস্তক্ষেপ করে। উভয়েরই একটি প্রতিরোধমূলক প্রভাব রয়েছে।

3) পাওয়ার আইসোলেশন ট্রান্সফরমার। পাওয়ার লুপ বা সিগন্যাল তারের সাধারণ মোড গ্রাউন্ড লুপ আলাদা করুন, এটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে উত্পন্ন সাধারণ মোড লুপ কারেন্টকে কার্যকরভাবে বিচ্ছিন্ন করতে পারে।

4) পাওয়ার সাপ্লাই রেগুলেটর। একটি ক্লিনার পাওয়ার সাপ্লাই পুনরুদ্ধার করা পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দের মাত্রা অনেক কমিয়ে দিতে পারে।

5) ওয়্যারিং। বিদ্যুৎ সরবরাহের ইনপুট এবং আউটপুট লাইনগুলি ডাইলেকট্রিক বোর্ডের প্রান্তে রাখা উচিত নয়, অন্যথায় এটি বিকিরণ তৈরি করা এবং অন্যান্য সার্কিট বা সরঞ্জামগুলিতে হস্তক্ষেপ করা সহজ।

6) পৃথক এনালগ এবং ডিজিটাল পাওয়ার সাপ্লাই। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইসগুলি সাধারণত ডিজিটাল শব্দের প্রতি খুব সংবেদনশীল, তাই দুটিকে আলাদা করা উচিত এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রবেশদ্বারে একসাথে সংযুক্ত করা উচিত। যদি সিগন্যালটি এনালগ এবং ডিজিটাল উভয় অংশে বিস্তৃত হতে হয়, তাহলে লুপ এলাকা কমাতে সিগন্যাল স্প্যানে একটি লুপ স্থাপন করা যেতে পারে।

7) বিভিন্ন স্তরের মধ্যে পৃথক বিদ্যুৎ সরবরাহের ওভারল্যাপিং এড়িয়ে চলুন। এগুলিকে যতটা সম্ভব স্তব্ধ করুন, অন্যথায় পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের মাধ্যমে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দ সহজেই মিলিত হয়।

8) সংবেদনশীল উপাদান বিচ্ছিন্ন করুন। কিছু উপাদান, যেমন ফেজ-লকড লুপ (পিএলএল), পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজের জন্য খুবই সংবেদনশীল। তাদের যতটা সম্ভব বিদ্যুৎ সরবরাহ থেকে দূরে রাখুন।

9) সংযোগকারী তারের জন্য পর্যাপ্ত গ্রাউন্ড তারের প্রয়োজন। প্রতিটি সিগন্যালের নিজস্ব ডেডিকেটেড সিগন্যাল লুপ থাকা দরকার এবং সিগন্যাল এবং লুপের লুপ এরিয়া যতটা সম্ভব ছোট, অর্থাৎ সিগন্যাল এবং লুপ অবশ্যই সমান্তরাল হতে হবে।

10) পাওয়ার কর্ড রাখুন। সিগন্যাল লুপ কমানোর জন্য, সিগন্যাল লাইনের প্রান্তে পাওয়ার লাইন স্থাপন করে শব্দ কমানো যেতে পারে।

11) সার্কিট বোর্ডের সাথে বিদ্যুৎ সরবরাহের শব্দ এবং বিদ্যুৎ সরবরাহে বাহ্যিক হস্তক্ষেপের কারণে সৃষ্ট জমে থাকা শব্দ প্রতিরোধ করার জন্য, একটি বাইপাস ক্যাপাসিটর হস্তক্ষেপের পথে (বিকিরণ ব্যতীত) মাটির সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে, যাতে অন্যান্য সরঞ্জাম এবং ডিভাইসের সাথে হস্তক্ষেপ এড়াতে গোলমাল মাটিতে বাইপাস করা যেতে পারে।

উপসংহারে

পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে পাওয়ার সাপ্লাই থেকে উৎপন্ন হয় এবং সার্কিটে হস্তক্ষেপ করে। সার্কিটের উপর এর প্রভাব দমন করার সময়, একটি সাধারণ নীতি অনুসরণ করা উচিত। একদিকে, বিদ্যুৎ সরবরাহের শব্দ যতটা সম্ভব প্রতিরোধ করা উচিত। অন্যদিকে, সার্কিটের প্রভাবও বিদ্যুৎ সরবরাহের উপর বাইরের বিশ্বের বা সার্কিটের প্রভাবকে কমিয়ে আনতে হবে, যাতে বিদ্যুৎ সরবরাহের শব্দ খারাপ না হয়।