A tápegység saját impedanciája által okozott elosztott zaj. A nagyfrekvenciás áramkörökben a tápfeszültség zaja nagyobb hatással van a nagyfrekvenciás jelekre. Ezért először alacsony zajszintű tápegységre van szükség. A tiszta föld ugyanolyan fontos, mint a tiszta tápegység; közös módú terepi interferencia. A tápegység és a föld közötti zajra utal. Ez a zavart áramkör és egy bizonyos tápegység közös referenciafelülete által alkotott hurok által okozott közös módusú feszültség által okozott interferencia. Értéke a relatív elektromos tértől és a mágneses tértől függ. Az erő az erőtől függ.

In nagyfrekvenciás PCB, az interferencia fontosabb típusa a tápegység zaja. A nagyfrekvenciás nyomtatott áramköri kártyákon fellépő áramzaj jellemzőinek és okainak szisztematikus elemzése, valamint mérnöki alkalmazásokkal kombinálva néhány nagyon hatékony és egyszerű megoldást javasol.

A tápegység zajának elemzése

A tápegység zaja maga a tápegység által keltett vagy zavarok által keltett zaj. Az interferencia a következő szempontokban nyilvánul meg:

1) Magának a tápegységnek a belső impedanciája által okozott elosztott zaj. A nagyfrekvenciás áramkörökben a tápfeszültség zaja nagyobb hatással van a nagyfrekvenciás jelekre. Ezért először alacsony zajszintű tápegységre van szükség. A tiszta föld ugyanolyan fontos, mint a tiszta áramforrás.

Ideális esetben a tápegységnek nincs impedanciája, így nincs zaj. A tényleges tápegységnek azonban van egy bizonyos impedanciája, és az impedancia a teljes tápegységen megoszlik. Ezért a zaj a tápegységre is rákerül. Ezért a tápegység impedanciáját a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni kell, és a legjobb, ha van egy dedikált tápréteg és földréteg. A nagyfrekvenciás áramkörök tervezésénél általában célszerűbb a tápegységet rétegként, mint buszként kialakítani, hogy a hurok mindig a legkisebb impedanciával tudja követni az utat. Ezenkívül a tápegységnek jelhurkot is kell biztosítania a PCB-n lévő összes generált és vett jel számára, hogy a jelhurok minimalizálható legyen, ezáltal csökkentve a zajt.

2) Tápvezeték-csatlakozás. Arra a jelenségre utal, hogy miután az AC vagy DC tápkábel elektromágneses interferenciának van kitéve, a tápkábel továbbítja az interferenciát más eszközöknek. Ez a tápegység zajának közvetett interferenciája a nagyfrekvenciás áramkörben. Meg kell jegyezni, hogy a tápegység zaja nem feltétlenül önmagától jön létre, hanem lehet külső interferencia által kiváltott zaj is, majd ezt a zajt a saját maga által keltett zajjal (sugárzással vagy vezetéssel) illeszti be, hogy zavarja más áramkörök működését. vagy eszközöket.

3) Közös módú terepi interferencia. A tápegység és a föld közötti zajra utal. Ez a zavart áramkör és egy bizonyos tápegység közös referenciafelülete által alkotott hurok által okozott közös módusú feszültség által okozott interferencia. Értéke a relatív elektromos tértől és a mágneses tértől függ. Az erő az erőtől függ.

Ezen a csatornán az Ic csökkenése közös módú feszültséget okoz a soros áramhurokban, ami a vevő részt érinti. Ha a mágneses tér domináns, a soros földhurokban generált közös módusú feszültség értéke:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB az (1) képletben a mágneses indukció intenzitásának változása, Wb/m2; S a terület, m2.

Ha elektromágneses térről van szó, akkor az elektromos térértéke ismert, indukált feszültsége:

Vcm = (H × h × F × E/48) (2)

A (2) egyenlet általában L=150/F vagy annál kisebb értékre vonatkozik, ahol F az elektromágneses hullámok frekvenciája MHz-ben.

Ha ezt a határt túllépik, a maximális indukált feszültség kiszámítása egyszerűsíthető:

Vcm = 2×ó×E (3) 3) Differenciális módú térinterferencia. A tápegység és a bemeneti és kimeneti tápvezetékek közötti interferenciára utal. A tényleges NYÁK tervezésnél a szerző megállapította, hogy aránya a tápzajban nagyon kicsi, ezért itt nem szükséges tárgyalni.

4) Vonalközi interferencia. Az elektromos vezetékek közötti interferenciára utal. Ha két különböző párhuzamos áramkör között kölcsönös C kapacitás és M1-2 kölcsönös induktivitás van, ha VC feszültség és IC áram van az interferenciaforrás áramkörében, a zavart áramkör jelenik meg:

a. A kapacitív impedancián keresztül kapcsolt feszültség az

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

A (4) képletben Rv a zavaró áramkör közeli és távoli ellenállásának párhuzamos értéke.

b. Soros ellenállás induktív csatoláson keresztül

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Ha az interferenciaforrásban közös módú zaj van, a vonal-vonal interferencia általában közös módú és differenciális módú.

Ellenintézkedések a tápegység zajinterferenciájának kiküszöbölésére

Tekintettel a fent elemzett tápzaj-interferenciák eltérő megnyilvánulásaira és okaira, célzottan lerombolhatók azok előfordulási körülményei, hatékonyan elnyomható a tápzaj zavarása. A megoldások a következők:

1) Ügyeljen a tábla átmenő furataira. Az átmenő lyukhoz egy nyílást kell maratni a teljesítményrétegen, hogy helyet hagyjon az átmenő lyukon keresztül. Ha túl nagy a teljesítményréteg nyílása, az elkerülhetetlenül hatással lesz a jelhurokra, a jel kikerülésre kényszerül, a hurok területe megnő, és a zaj is nő. Ugyanakkor, ha néhány jelvezeték a nyílás közelében koncentrálódik, és megosztja ezt a hurkot, a közös impedancia áthallást okoz.

2) Helyezzen be egy tápegység zajszűrőt. Hatékonyan elnyomja a tápegységen belüli zajt, és javítja a rendszer interferenciáját és biztonságát. És ez egy kétirányú rádiófrekvenciás szűrő, amely nem csak a tápvezetékből származó zaj interferenciát képes kiszűrni (hogy megakadályozza a többi berendezés interferenciáját), hanem kiszűri a saját maga által keltett zajt is (hogy elkerülje az interferenciát más berendezésekkel). ), és zavarják a soros módú közös módot. Mindkettő gátló hatású.

3) Tápfeszültség leválasztó transzformátor. Válassza le a jelkábel táphurkát vagy közös módú földhurkát, ez hatékonyan képes elkülöníteni a nagyfrekvencián generált közös módú hurokáramot.

4) Tápfeszültség szabályozó. A tisztább tápegység visszanyerése nagymértékben csökkentheti a tápegység zajszintjét.

5) Bekötés. A tápegység bemeneti és kimeneti vezetékeit nem szabad a dielektromos kártya szélére fektetni, különben könnyen sugárzás keletkezhet és zavarhatja más áramkörök vagy berendezések működését.

6) Külön analóg és digitális tápegységek. A nagyfrekvenciás eszközök általában nagyon érzékenyek a digitális zajra, ezért a kettőt külön kell választani és a tápegység bejáratánál össze kell kötni. Ha a jelnek az analóg és a digitális részeken is át kell terjednie, egy hurkot lehet elhelyezni a jeltartományon a hurokterület csökkentése érdekében.

7) Kerülje el a különálló tápegységek átfedését a különböző rétegek között. Léptesse el őket, amennyire csak lehetséges, különben a tápegység zaja könnyen csatolható a parazita kapacitáson keresztül.

8) Különítse el az érzékeny alkatrészeket. Egyes alkatrészek, mint például a fáziszárolt hurkok (PLL), nagyon érzékenyek a tápegység zajára. Tartsa őket a lehető legtávolabb a tápegységtől.

9) A csatlakozó vezetékekhez elegendő földelővezeték szükséges. Minden jelnek saját dedikált jelhurokkal kell rendelkeznie, és a jel és a hurok hurokterülete a lehető legkisebb legyen, vagyis a jelnek és a huroknak párhuzamosnak kell lenniük.

10) Helyezze be a tápkábelt. A jelhurok csökkentése érdekében a zaj csökkenthető, ha a tápvezetéket a jelvezeték szélére helyezzük.

11) Annak elkerülése érdekében, hogy a tápfeszültség zavarja az áramköri lapot, és a felhalmozott zaj, amelyet a tápegység külső zavarása okoz, az interferencia útján (kivéve a sugárzást) egy bypass kondenzátort lehet a földre csatlakoztatni, így a zaj kikerülhető a földre, hogy elkerülje a többi berendezés és eszköz zavarását.

Következtetésképpen

A tápegység zaja közvetlenül vagy közvetve a tápegységből származik, és zavarja az áramkört. Az áramkörre gyakorolt ​​hatás elnyomásakor egy általános elvet kell követni. Egyrészt a tápfeszültség zaját lehetőleg meg kell akadályozni. Az áramkör befolyásának ezzel szemben minimálisra kell csökkentenie a külvilág vagy az áramkör befolyását a tápegységre, hogy ne rontsa a tápegység zaját.