Pag-analisar ug pag-countermeasure sa kasaba sa suplay sa kuryente sa laraw sa PCB

Giapod-apod nga kasaba tungod sa kinaiyanhon nga impedance sa suplay sa kuryente. Sa mga high-frequency nga mga sirkito, ang kasaba sa suplay sa kuryente adunay mas dako nga epekto sa mga signal sa high-frequency. Busa, gikinahanglan una ang usa ka low-noise power supply. Ang usa ka limpyo nga yuta sama ka importante sa usa ka limpyo nga suplay sa kuryente; komon nga mode nga pagpanghilabot sa uma. Nagtumong sa kasaba tali sa suplay sa kuryente ug sa yuta. Kini ang interference tungod sa komon nga mode nga boltahe nga gipahinabo sa loop nga naporma sa interfered circuit ug ang komon nga reference surface sa usa ka power supply. Ang bili niini nagdepende sa relatibong electric field ug magnetic field. Ang kusog nagdepende sa kusog.

In taas nga frequency sa PCB, usa ka mas importante nga matang sa pagpanghilabot mao ang kasaba sa suplay sa kuryente. Pinaagi sa sistematikong pagtuki sa mga kinaiya ug mga hinungdan sa kusog nga kasaba sa high-frequency nga mga PCB board, inubanan sa mga aplikasyon sa engineering, pipila ka epektibo ug yano nga mga solusyon ang gisugyot.

ipcb

Pag-analisar sa kasaba sa suplay sa kuryente

Ang kasaba sa suplay sa kuryente nagtumong sa kasaba nga namugna sa mismong suplay sa kuryente o tungod sa kasamok. Ang pagpanghilabot gipakita sa mosunod nga mga aspeto:

1) Giapod-apod nga kasaba tungod sa kinaiyanhon nga impedance sa suplay sa kuryente mismo. Sa mga high-frequency nga mga sirkito, ang kasaba sa suplay sa kuryente adunay mas dako nga epekto sa mga signal sa high-frequency. Busa, gikinahanglan una ang usa ka low-noise power supply. Ang limpyo nga yuta sama ka importante sa limpyo nga tinubdan sa kuryente.

Sa tinuud, ang suplay sa kuryente wala’y impedance, mao nga wala’y kasaba. Bisan pa, ang tinuud nga suplay sa kuryente adunay usa ka piho nga impedance, ug ang impedance giapod-apod sa tibuuk nga suplay sa kuryente. Busa, ang kasaba usab ipatong sa suplay sa kuryente. Busa, ang impedance sa suplay sa kuryente kinahanglan nga mapakunhod kutob sa mahimo, ug labing maayo nga adunay usa ka gipahinungod nga layer sa kuryente ug layer sa yuta. Sa high-frequency nga disenyo sa sirkito, sa kasagaran mas maayo ang pagdesinyo sa suplay sa kuryente sa porma sa usa ka layer kaysa sa porma sa usa ka bus, aron ang loop kanunay nga makasunod sa agianan nga adunay labing gamay nga impedance. Dugang pa, ang power board kinahanglan usab nga maghatag usa ka signal loop alang sa tanan nga namugna ug nadawat nga mga signal sa PCB, aron ang signal loop mahimong maminusan, sa ingon makunhuran ang kasaba.

2) Pagdugtong sa linya sa kuryente. Kini nagtumong sa panghitabo nga human ang AC o DC power cord gipailalom sa electromagnetic interference, ang power cord nagpadala sa interference sa ubang mga device. Kini ang dili direkta nga pagpanghilabot sa kasaba sa suplay sa kuryente sa high-frequency circuit. Kinahanglan nga hinumdoman nga ang kasaba sa suplay sa kuryente dili kinahanglan nga namugna sa iyang kaugalingon, apan mahimo usab nga ang kasaba nga gipahinabo sa eksternal nga pagpanghilabot, ug unya ipatong kini nga kasaba sa kasaba nga namugna sa iyang kaugalingon (radiation o conduction) aron makabalda sa ubang mga sirkito. o mga himan.

3) Kasagaran nga paagi sa pagpanghilabot sa uma. Nagtumong sa kasaba tali sa suplay sa kuryente ug sa yuta. Kini ang interference tungod sa komon nga mode nga boltahe nga gipahinabo sa loop nga naporma sa interfered circuit ug ang komon nga reference surface sa usa ka power supply. Ang bili niini nagdepende sa relatibong electric field ug magnetic field. Ang kusog nagdepende sa kusog.

Niini nga channel, ang usa ka drop sa Ic magpahinabo sa usa ka komon nga mode nga boltahe sa serye nga kasamtangan nga loop, nga makaapekto sa nakadawat nga bahin. Kung ang magnetic field mao ang dominante, ang bili sa komon nga mode nga boltahe nga namugna sa serye nga ground loop mao ang:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB sa pormula (1) mao ang kausaban sa magnetic induction intensity, Wb/m2; S mao ang luna, m2.

Kung kini usa ka electromagnetic nga natad, kung nahibal-an ang kantidad sa natad sa kuryente, ang naaghat nga boltahe mao ang:

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

Ang equation (2) sa kasagaran magamit sa L=150/F o ubos pa, diin ang F mao ang frequency sa electromagnetic waves sa MHz.

Kung kini nga limitasyon molapas, ang kalkulasyon sa labing kadaghan nga naaghat nga boltahe mahimong pasimplehon sa:

Vcm = 2×h×E (3) 3) Differential mode field interference. Nagtumong sa pagpanghilabot tali sa suplay sa kuryente ug sa mga linya sa kuryente sa input ug output. Sa aktuwal nga disenyo sa PCB, nakita sa tagsulat nga ang proporsyon niini sa kasaba sa suplay sa kuryente gamay ra kaayo, mao nga dili kinahanglan nga hisgutan kini dinhi.

4) Inter-line interference. Nagtumong sa interference tali sa mga linya sa kuryente. Kung adunay mutual capacitance C ug mutual inductance M1-2 tali sa duha ka lainlaing parallel circuits, kung adunay boltahe nga VC ug kasamtangan nga IC sa interference source circuit, ang interfered circuit makita:

a. Ang boltahe nga inubanan sa capacitive impedance mao

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

Sa pormula (4), ang Rv mao ang parallel value sa duol nga katapusan nga pagsukol ug ang layo nga katapusan nga pagsukol sa interfered circuit.

b. Ang pagsukol sa serye pinaagi sa inductive coupling

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Kung adunay komon nga kasaba sa mode sa tinubdan sa interference, ang line-to-line interference sa kasagaran mokuha sa porma sa komon nga mode ug differential mode.

Mga lakang aron mawagtang ang pagkabalda sa kasaba sa suplay sa kuryente

Sa pagtan-aw sa lain-laing mga pagpakita ug mga hinungdan sa power supply sa noise interference nga gi-analisar sa ibabaw, ang mga kondisyon diin kini mahitabo mahimong malaglag sa usa ka target nga paagi, ug ang pagpanghilabot sa power supply noise mahimong epektibong masumpo. Ang mga solusyon mao ang:

1) Hatagi og pagtagad ang mga through hole sa pisara. Ang through hole nanginahanglan usa ka pag-abli sa power layer nga makulit aron mabiyaan ang lugar aron maagian ang through hole. Kung ang pag-abli sa power layer dako kaayo, kini dili kalikayan nga makaapekto sa signal loop, ang signal mapugos sa pag-bypass, ang loop area modaghan, ug ang kasaba modaghan. Sa samang higayon, kung ang pipila ka mga linya sa signal gikonsentrar duol sa pag-abli ug gipaambit kini nga loop, ang komon nga impedance maoy hinungdan sa crosstalk.

2) Pagbutang ug power supply noise filter. Kini epektibo nga makapugong sa kasaba sa sulod sa suplay sa kuryente ug mapaayo ang anti-interference ug kaluwasan sa sistema. Ug kini usa ka two-way nga frequency sa radyo nga filter, nga dili lamang makasala sa kasaba nga interference nga gipaila gikan sa linya sa kuryente (aron malikayan ang pagpanghilabot gikan sa ubang mga kagamitan), apan gisala usab ang kasaba nga namugna sa iyang kaugalingon (aron malikayan ang pagpanghilabot sa ubang mga kagamitan. ), ug makabalda sa serial mode common mode. Ang duha adunay epekto sa pagpugong.

3) Power isolation transformer. Ibulag ang power loop o ang common mode ground loop sa signal cable, kini epektibo nga ihimulag ang komon nga mode loop karon nga namugna sa taas nga frequency.

4) regulator sa suplay sa kuryente. Ang pag-uli og mas limpyo nga suplay sa kuryente makapakunhod pag-ayo sa lebel sa kasaba sa suplay sa kuryente.

5) Mga kable. Ang mga linya sa input ug output sa suplay sa kuryente kinahanglan dili ibutang sa ngilit sa dielectric board, kung dili kini dali nga makamugna og radiation ug makabalda sa ubang mga sirkito o kagamitan.

6) Pagbulag sa analog ug digital nga mga suplay sa kuryente. Ang mga high-frequency nga aparato sa kasagaran sensitibo kaayo sa digital nga kasaba, mao nga ang duha kinahanglan nga magbulag ug magkonektar sa entrada sa suplay sa kuryente. Kung ang signal kinahanglan nga mosangkad sa analog ug digital nga mga bahin, ang usa ka loop mahimong ibutang sa signal span aron makunhuran ang loop nga lugar.

7) Likayi ang pagsapaw-sapaw sa bulag nga suplay sa kuryente tali sa lain-laing mga lut-od. I-stagger sila kutob sa mahimo, kung dili ang kasaba sa suplay sa kuryente dali nga madugtong pinaagi sa parasitic capacitance.

8) Ilain ang sensitibo nga mga sangkap. Ang ubang mga sangkap, sama sa phase-locked loops (PLL), sensitibo kaayo sa kasaba sa suplay sa kuryente. Ipalayo sila sa suplay sa kuryente kutob sa mahimo.

9) Ang igo nga ground wires gikinahanglan alang sa connecting wires. Ang matag signal kinahanglan adunay kaugalingon nga gipahinungod nga signal loop, ug ang loop nga lugar sa signal ug loop ingon ka gamay kutob sa mahimo, sa ato pa, ang signal ug loop kinahanglan parehas.

10) Ibutang ang kable sa kuryente. Aron makunhuran ang signal loop, ang kasaba mahimong mapakunhod pinaagi sa pagbutang sa linya sa kuryente sa ngilit sa linya sa signal.

11) Aron mapugngan ang kasaba sa suplay sa kuryente nga makabalda sa circuit board ug ang natipon nga kasaba tungod sa eksternal nga pagpanghilabot sa suplay sa kuryente, ang usa ka bypass capacitor mahimong konektado sa yuta sa agianan sa interference (gawas sa radiation), aron nga ang kasaba mahimong laktawan ngadto sa yuta aron malikayan nga makabalda sa ubang kagamitan ug kagamitan.

sa pagtapos

Ang kasaba sa suplay sa kuryente direkta o dili direkta nga namugna gikan sa suplay sa kuryente ug nakabalda sa sirkito. Kung gipugngan ang epekto niini sa sirkito, kinahanglan sundon ang usa ka kinatibuk-ang prinsipyo. Sa usa ka bahin, ang kasaba sa suplay sa kuryente kinahanglan nga pugngan kutob sa mahimo. Ang impluwensya sa sirkito, sa laing bahin, kinahanglan usab nga maminusan ang impluwensya sa gawas nga kalibutan o ang sirkito sa suplay sa kuryente, aron dili mosamot ang kasaba sa suplay sa kuryente.