Analizo kaj kontraŭrimedoj de elektroprovizbruo en PCB-dezajno

Distribuita bruo kaŭzita de la eneca impedanco de la elektroprovizo. En altfrekvencaj cirkvitoj, elektroprovizbruo havas pli grandan efikon al altfrekvencaj signaloj. Tial, unue necesas malalta brua elektroprovizo. Pura grundo estas same grava kiel pura elektroprovizo; komunreĝima kampa interfero. Rilatas al la bruo inter la elektroprovizo kaj la grundo. Ĝi estas la interfero kaŭzita de la komuna reĝima tensio kaŭzita de la buklo formita de la interferita cirkvito kaj la komuna referenca surfaco de certa elektroprovizo. Ĝia valoro dependas de la relativa elektra kampo kaj magneta kampo. La forto dependas de la forto.

In altfrekvenca PCB, pli grava speco de interfero estas elektroproviza bruo. Per sistema analizo de la karakterizaĵoj kaj kaŭzoj de potenca bruo sur altfrekvencaj PCB-tabuloj, kombinitaj kun inĝenieraj aplikoj, kelkaj tre efikaj kaj simplaj solvoj estas proponitaj.

ipcb

Analizo de elektroprovizo bruo

Elektroprovizobruo rilatas al la bruo generita de la elektroprovizo mem aŭ induktita de perturbo. La interfero manifestiĝas en la sekvaj aspektoj:

1) Distribuita bruo kaŭzita de la eneca impedanco de la elektroprovizo mem. En altfrekvencaj cirkvitoj, elektroprovizbruo havas pli grandan efikon al altfrekvencaj signaloj. Tial, unue necesas malalta brua elektroprovizo. Pura grundo estas same grava kiel pura energifonto.

Ideale, la nutrado ne havas impedancon, do ne estas bruo. Tamen, la reala elektroprovizo havas certan impedancon, kaj la impedanco estas distribuita sur la tuta elektroprovizo. Tial bruo ankaŭ estos supermetita sur la elektroprovizo. Tial, la impedanco de la nutrado devas esti reduktita kiel eble plej multe, kaj estas plej bone havi dediĉitan potencan tavolon kaj grundan tavolon. En altfrekvenca cirkvito-dezajno, estas ĝenerale pli bone desegni la nutradon en formo de tavolo ol en formo de buso, tiel ke la buklo ĉiam povas sekvi la vojon kun la malplej impedanco. Krome, la potenca tabulo ankaŭ devas disponigi signalbuklon por ĉiuj generitaj kaj ricevitaj signaloj sur la PCB, tiel ke la signalbuklo povas esti minimumigita, tiel reduktante bruon.

2) Potenca linio-kuplado. Ĝi rilatas al la fenomeno, ke post kiam la elektra ŝnuro AC aŭ DC estas submetita al elektromagneta interfero, la elektra ŝnuro transdonas la interferon al aliaj aparatoj. Ĉi tio estas la nerekta interfero de elektroprovizbruo al la altfrekvenca cirkvito. Oni devas rimarki, ke la bruo de la elektroprovizo ne estas nepre generita de si mem, sed ankaŭ povas esti la bruo induktita de ekstera interfero, kaj tiam supermeti ĉi tiun bruon kun la bruo generita de si mem (radiado aŭ kondukado) por interferi kun aliaj cirkvitoj. aŭ aparatoj.

3) Komunreĝima kampo-interfero. Rilatas al la bruo inter la elektroprovizo kaj la grundo. Ĝi estas la interfero kaŭzita de la komuna reĝima tensio kaŭzita de la buklo formita de la interferita cirkvito kaj la komuna referenca surfaco de certa elektroprovizo. Ĝia valoro dependas de la relativa elektra kampo kaj magneta kampo. La forto dependas de la forto.

Sur ĉi tiu kanalo, falo en Ic kaŭzos komuna-reĝiman tension en la serio kurenta buklo, kiu influos la ricevantan parton. Se la kampo estas domina, la valoro de la komuna reĝima tensio generita en la serio-grunda buklo estas:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB en la formulo (1) estas la ŝanĝo en magneta indukta intenseco, Wb/m2; S estas la areo, m2.

Se ĝi estas elektromagneta kampo, kiam ĝia elektra kampa valoro estas konata, ĝia induktita tensio estas:

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

Ekvacio (2) ĝenerale validas por L=150/F aŭ malpli, kie F estas la frekvenco de elektromagnetaj ondoj en MHz.

Se tiu limo estas superita, la kalkulo de la maksimuma induktita tensio povas esti simpligita al:

Vcm = 2×h×E (3) 3) Diferenciga reĝima kampa interfero. Rilatas al la interfero inter la nutrado kaj la eniga kaj eligo elektraj linioj. En la reala PCB-dezajno, la aŭtoro trovis, ke ĝia proporcio en la nutrada bruo estas tre malgranda, do ne necesas diskuti ĝin ĉi tie.

4) Inter-linia interfero. Rilatas al interfero inter kurentkonduktiloj. Kiam estas reciproka kapacitanco C kaj reciproka induktanco M1-2 inter du malsamaj paralelaj cirkvitoj, se estas tensio VC kaj nuna IC en la interferfonta cirkvito, la interferita cirkvito aperos:

a. La tensio kunligita tra la kapacita impedanco estas

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

En formulo (4), Rv estas la paralela valoro de la proksima-fina rezisto kaj la malproksima-fina rezisto de la interferita cirkvito.

b. Seriorezisto per indukta kuplado

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Se ekzistas ofta reĝima bruo en la interferfonto, la linio-al-linia interfero ĝenerale prenas la formon de ofta reĝimo kaj diferenciala reĝimo.

Kontraŭrimedoj por forigi elektroprovizon bruan interferon

Konsiderante la malsamajn manifestiĝojn kaj kaŭzojn de elektroproviza bruo-interfero analizitaj supre, la kondiĉoj sub kiuj ili okazas povas esti detruitaj laŭcela maniero, kaj la interfero de elektroprovizo-bruo povas esti efike subpremita. La solvoj estas:

1) Atentu la tratruojn sur la tabulo. La tratruo postulas malfermon sur la potenca tavolo esti gravurita por lasi spacon por la tratruo por trapasi. Se la malfermo de la potenca tavolo estas tro granda, ĝi neeviteble influos la signalbuklon, la signalo estos devigita preteriri, la buklo areo pliiĝos, kaj la bruo pliiĝos. En la sama tempo, se kelkaj signallinioj estas koncentritaj proksime de la malfermaĵo kaj dividas ĉi tiun buklon, la komuna impedanco kaŭzos krucparoladon.

2) Metu elektran bruan filtrilon. Ĝi povas efike subpremi la bruon ene de la nutrado kaj plibonigi la kontraŭ-enmiksiĝon kaj sekurecon de la sistemo. Kaj ĝi estas dudirekta radiofrekvenca filtrilo, kiu povas ne nur filtri la bruan interferon enkondukitan de la elektra linio (por malhelpi interferon de aliaj ekipaĵoj), sed ankaŭ filtri la bruon generitan per si mem (por eviti interferon kun aliaj ekipaĵoj). ), kaj malhelpas la serioreĝimon komunan reĝimon. Ambaŭ havas inhibician efikon.

3) Potenca izolado transformilo. Apartigu la potencan buklon aŭ la komunan reĝiman teran buklon de la signalkablo, ĝi povas efike izoli la komunan reĝiman buklofluon generitan en la altfrekvenco.

4) Regularo de nutrado. Reakiri pli puran elektroprovizon povas multe redukti la bruan nivelon de la elektroprovizo.

5) Cableado. La enigo kaj eligo-linioj de la nutrado ne devas esti metitaj sur la rando de la dielektra tabulo, alie estas facile generi radiadon kaj malhelpi aliajn cirkvitojn aŭ ekipaĵojn.

6) Apartaj analogaj kaj ciferecaj elektroprovizoj. Altfrekvencaj aparatoj estas ĝenerale tre sentemaj al cifereca bruo, do la du devus esti apartigitaj kaj konektitaj kune ĉe la enirejo de la elektroprovizo. Se la signalo devas etendi kaj analogajn kaj ciferecajn partojn, buklo povas esti metita ĉe la signalinterspaco por redukti la buklareon.

7) Evitu interkovron de apartaj elektroprovizoj inter malsamaj tavoloj. Ŝanceliĝu ilin kiel eble plej multe, alie la elektroprovizbruo estas facile kunligita per parazita kapacitanco.

8) Izolu sentemajn komponantojn. Kelkaj komponentoj, kiel ekzemple faz-ŝlositaj bukloj (PLL), estas tre sentemaj al elektroprovizbruo. Tenu ilin kiel eble plej malproksime de la elektroprovizo.

9) Por la konektaj dratoj necesas sufiĉaj grundaj dratoj. Ĉiu signalo devas havi sian propran diligentan signalbuklon, kaj la bukloareo de la signalo kaj buklo estas kiel eble plej malgranda, tio estas, la signalo kaj buklo devas esti paralelaj.

10) Metu la elektran ŝnuron. Por redukti la signalbuklon, la bruo povas esti reduktita metante la elektran linion sur la rando de la signallinio.

11) Por eviti ke la elektroprovizo bruo enmiksiĝas kun la cirkvito kaj la amasigita bruo kaŭzita de ekstera interfero al la nutrado, pretervojo kondensilo povas esti konektita al la grundo en la interfervojo (krom radiado), tiel ke la bruo povas esti preterpasita al la grundo por eviti Enmiksiĝi kun aliaj ekipaĵoj kaj aparatoj.

Konklude

Elektroprovizobruo estas rekte aŭ nerekte generita de la elektroprovizo kaj malhelpas la cirkviton. Kiam oni subpremas ĝian efikon al la cirkvito, oni devas sekvi ĝeneralan principon. Unuflanke, la nutrado bruo devus esti malhelpita kiel eble plej multe. La influo de la cirkvito, aliflanke, ankaŭ devus minimumigi la influon de la ekstera mondo aŭ la cirkvito sur la nutrado, por ne plimalbonigi la bruon de la elektroprovizo.