Analisi è contramisure di u rumore di l’alimentazione in u disignu di PCB

U rumore distribuitu causatu da l’impedenza inherente di l’alimentazione. In i circuiti d’alta frequenza, u rumore di l’alimentazione hà un impattu più grande nantu à i segnali d’alta frequenza. Dunque, prima hè necessariu un suministru di energia à pocu rumore. Una terra pulita hè impurtante quant’è una fonte di energia pulita; interferenza di campu in modu cumuni. Si riferisce à u rumore trà l’alimentazione è a terra. Hè l’interferenza causata da a tensione di modu cumunu causata da u ciclu furmatu da u circuitu interferitu è ​​​​a superficia di riferimentu cumuni di una certa alimentazione. U so valore dipende da u campu elettricu è u campu magneticu relative. A forza dipende da a forza.

In PCB à alta frequenza, un tipu d’interferenza più impurtante hè u rumore di l’alimentazione. Attraversu l’analisi sistematica di e caratteristiche è e cause di u rumore di u putere nantu à i pannelli PCB d’alta frequenza, cumminati cù l’applicazioni di l’ingegneria, sò pruposti alcune soluzioni assai efficaci è simplici.

ipcb

Analisi di u rumore di l’alimentazione

U rumore di l’alimentazione si riferisce à u rumore generatu da l’alimentazione stessa o indotta da disturbu. L’interferenza si manifesta in i seguenti aspetti:

1) Rumore distribuitu causatu da l’impedenza inherente di l’alimentazione stessa. In i circuiti d’alta frequenza, u rumore di l’alimentazione hà un impattu più grande nantu à i segnali d’alta frequenza. Dunque, prima hè necessariu un suministru di energia à pocu rumore. Una terra pulita hè impurtante quant’è una fonte di energia pulita.

Ideale, l’alimentazione ùn hà micca impedenza, cusì ùn ci hè micca rumore. Tuttavia, l’alimentu attuale hà una certa impedenza, è l’impedenza hè distribuita nantu à tutta l’alimentazione. Per quessa, u rumore serà ancu superpostu nantu à l’alimentazione. Dunque, l’impedenza di l’alimentazione deve esse ridutta quant’è pussibule, è hè megliu avè una capa di putenza dedicata è una capa di terra. In u disignu di u circuitu d’alta freccia, hè generalmente megliu di disignà l’alimentazione in forma di una capa chì in a forma di un autobus, perchè u ciclu pò sempre seguità a strada cù a minima impedenza. Inoltre, a scheda di putenza deve ancu furnisce un loop di signale per tutti i signali generati è ricevuti nantu à u PCB, in modu chì u circuitu di signale pò esse minimizatu, riducendu cusì u rumore.

2) Accoppiamentu di a linea elettrica. Si riferisce à u fenomenu chì dopu chì u cordone di alimentazione AC o DC hè sottumessu à interferenza elettromagnetica, u cordone di alimentazione trasmette l’interferenza à altri dispositi. Questa hè l’interferenza indiretta di u rumore di l’alimentazione à u circuitu d’alta frequenza. Si deve esse nutatu chì u rumore di l’alimentazione ùn hè micca necessariamente generatu da ellu stessu, ma pò ancu esse u rumore indottu da l’interferenza esterna, è dopu superpose stu rumore cù u rumore generatu da ellu stessu (radiazione o cunduzzione) per interferiscenu cù altri circuiti. o dispusitivi.

3) Interferenza di campu di modu cumuni. Si riferisce à u rumore trà l’alimentazione è a terra. Hè l’interferenza causata da a tensione di modu cumunu causata da u ciclu furmatu da u circuitu interferitu è ​​​​a superficia di riferimentu cumuni di una certa alimentazione. U so valore dipende da u campu elettricu è u campu magneticu relative. A forza dipende da a forza.

Nantu à stu canale, una goccia in Ic pruvucarà una tensione di modu cumunu in u ciclu di corrente di serie, chì affettarà a parte ricevente. Se u campu magneticu hè dominante, u valore di a tensione di modu cumunu generata in u ciclu di terra in serie hè:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB in a formula (1) hè u cambiamentu in l’intensità di induzione magnetica, Wb / m2; S hè l’area, m2.

S’ellu hè un campu elettromagneticu, quandu u so valore di u campu elettricu hè cunnisciutu, a so tensione indotta hè:

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

L’equazione (2) s’applica generalmente à L=150/F o menu, induve F hè a frequenza di l’onda elettromagnetica in MHz.

Se stu limitu hè superatu, u calculu di a tensione massima indotta pò esse simplificatu à:

Vcm = 2×h×E (3) 3) Interferenza di campu di modu differenziale. Si riferisce à l’interferenza trà l’alimentazione è e linee di alimentazione di input è output. In u disignu propiu di PCB, l’autore hà truvatu chì a so proporzione in u rumore di l’alimentazione hè assai chjuca, per quessa, ùn hè micca necessariu di discutiri quì.

4) Interferenza inter-linea. Si riferisce à l’interferenza trà e linee elettriche. Quandu ci sò capacità mutuale C è induttanza mutuale M1-2 trà dui circuiti paralleli diffirenti, se ci sò tensione VC è currente IC in u circuitu di fonte d’interferenza, u circuitu interferitu apparirà:

a. A tensione accoppiata à traversu l’impedenza capacitiva hè

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

In a formula (4), Rv hè u valore parallelu di a resistenza vicinu è a resistenza di l’estremità di u circuitu interferitu.

b. Resistenza in serie per l’accoppiamentu induttivu

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Se ci hè un rumore di modu cumunu in a fonte di interferenza, l’interferenza linea à linea generalmente assume a forma di modu cumuni è modu differenziale.

Contramisure per eliminà l’interferenza di u rumore di l’alimentazione

In vista di e diverse manifestazioni è e cause di l’interferenza di u rumore di l’alimentazione di l’alimentazione analizate sopra, e cundizioni in quali si verificanu ponu esse distrutte in modu miratu, è l’interferenza di u rumore di l’alimentazione pò esse efficacemente suppressa. I suluzioni sò:

1) Prestate attenzione à i fori passanti nantu à u bordu. U foru passante richiede una apertura nantu à a capa di putenza per esse incisa per lascià spaziu per u foru attraversu. Se l’apertura di a capa di putenza hè troppu grande, inevitabbilmente affettarà u loop di signale, u signale serà furzatu à bypass, l’area di loop cresce, è u rumore cresce. À u listessu tempu, se alcune linee di signale sò cuncentrate vicinu à l’apertura è sparte stu ciclu, l’impedenza cumuna pruvucarà crosstalk.

2) Pone un filtru di rumore di l’alimentazione. Puderà efficacemente supprime u rumore in l’alimentazione elettrica è migliurà l’anti-interferenza è a sicurità di u sistema. È hè un filtru di freccia radio bidirezionale, chì ùn pò micca solu filtrà l’interferenza di u rumore introduttu da a linea elettrica (per prevene l’interferenza da l’altri equipaghji), ma ancu filtrà u rumore generatu da ellu stessu (per evità interferenza cù altri equipaghji). ), è interferiscenu cù u modu cumuni di u modu seriale. Tutti dui hannu un effettu inhibitory.

3) Trasformatore di isolamentu di putenza. Separate u ciclu di putenza o u ciclu di terra in modu cumunu di u cable di signale, pò isolà in modu efficace u currente di ciclu di modu cumunu generatu in alta frequenza.

4) Regulatore di alimentazione. A ricuperazione di un alimentazione più pulita pò riduce assai u livellu di rumore di l’alimentazione.

5) cablaggio. E linee di input è output di l’alimentazione ùn deve esse disposta nantu à a riva di u bordu dielettricu, altrimenti hè faciule per generà radiazione è interferiscenu cù altri circuiti o equipaghji.

6) Separate l’alimentazione analogica è digitale. I dispusitivi d’alta freccia sò generalmente assai sensibili à u rumore digitale, cusì i dui deve esse separati è cunnessi inseme à l’entrata di l’alimentazione. Se u signale hà bisognu à spannà e parte analogica è digitale, un loop pò esse piazzatu à u signal span per riduce l’area di loop.

7) Evitate a sovrapposizione di alimentazioni separati trà e diverse strati. Staggerli quant’è pussibule, altrimenti u rumore di l’alimentazione hè facilmente accoppiatu da a capacità parassita.

8) Isolate i cumpunenti sensitivi. Certi cumpunenti, cum’è i loops in fase-locked (PLL), sò assai sensibili à u rumore di l’alimentazione. Mantene u più luntanu da l’alimentazione di energia.

9) Per i fili di cunnessione sò richiesti abbastanza fili di terra. Ogni signale deve avè u so propiu circuitu di signale dedicatu, è l’area di u ciclu di u signale è u ciclu hè u più chjucu pussibule, vale à dì chì u segnu è u ciclu deve esse paralleli.

10) Pone u cordone di alimentazione. Per riduce u ciclu di signale, u rumore pò esse ridutta mettendu a linea di alimentazione nantu à a riva di a linea di signale.

11) Per impediscenu chì u rumore di l’alimentazione ùn interferisca cù u circuitu è ​​u rumore accumulatu causatu da interferenza esterna à l’alimentazione, un condensatore di bypass pò esse cunnessu à a terra in u percorsu d’interferenza (eccettu per a radiazione), per quessa u rumore pò esse bypassed à a terra per evitari Interferisce cù altri equipaghji è dispusitivi.

in cunclusione

U rumore di l’alimentazione hè direttamente o indirettu generatu da l’alimentazione è interferisce cù u circuitu. Quandu si supprime u so impattu nantu à u circuitu, un principiu generale deve esse seguitu. Da una banda, u rumore di l’alimentazione deve esse impeditu quant’è pussibule. L’influenza di u circuitu, invece, deve ancu minimizzà l’influenza di u mondu esternu o di u circuitu nantu à l’alimentazione, per ùn aggravà u rumore di l’alimentazione.