Էլեկտրամատակարարման աղմուկի վերլուծություն և հակազդեցություն PCB-ի նախագծման մեջ

Բաշխված աղմուկ, որն առաջանում է էլեկտրամատակարարման բնորոշ դիմադրության պատճառով: Բարձր հաճախականության սխեմաներում էլեկտրամատակարարման աղմուկն ավելի մեծ ազդեցություն ունի բարձր հաճախականության ազդանշանների վրա: Հետեւաբար, նախ անհրաժեշտ է ցածր աղմուկի էլեկտրամատակարարում: Մաքուր հողը նույնքան կարևոր է, որքան մաքուր էներգիայի մատակարարումը. ընդհանուր ռեժիմի դաշտային միջամտություն: Անդրադառնում է էլեկտրամատակարարման և գետնի միջև եղած աղմուկին: Դա ընդմիջում է, որն առաջանում է ընդհանուր ռեժիմի լարման պատճառով, որը առաջանում է ընդհատվող սխեմայի և որոշակի էլեկտրամատակարարման ընդհանուր հղման մակերևույթի կողմից ձևավորված օղակի կողմից: Դրա արժեքը կախված է հարաբերական էլեկտրական դաշտից և մագնիսական դաշտից: Ուժը կախված է ուժից։

In բարձր հաճախականությամբ PCB, միջամտության ավելի կարևոր տեսակ է էլեկտրամատակարարման աղմուկը։ Բարձր հաճախականությամբ PCB տախտակների վրա հոսանքի աղմուկի բնութագրերի և պատճառների համակարգված վերլուծության միջոցով՝ զուգակցված ինժեներական կիրառությունների հետ, առաջարկվում են որոշ շատ արդյունավետ և պարզ լուծումներ:

ipcb

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկի վերլուծություն

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկը վերաբերում է այն աղմուկին, որն առաջանում է հենց սնուցման աղբյուրից կամ առաջանում է անկարգությունների հետևանքով: Միջամտությունը դրսևորվում է հետևյալ ասպեկտներով.

1) բաշխված աղմուկը, որն առաջանում է բուն էլեկտրամատակարարման ներհատուկ դիմադրության պատճառով. Բարձր հաճախականության սխեմաներում էլեկտրամատակարարման աղմուկն ավելի մեծ ազդեցություն ունի բարձր հաճախականության ազդանշանների վրա: Հետեւաբար, նախ անհրաժեշտ է ցածր աղմուկի էլեկտրամատակարարում: Մաքուր հողը նույնքան կարևոր է, որքան մաքուր էներգիայի աղբյուրը:

Իդեալում, էլեկտրամատակարարումը չունի դիմադրություն, ուստի աղմուկ չկա: Այնուամենայնիվ, փաստացի էլեկտրամատակարարումն ունի որոշակի դիմադրություն, և դիմադրությունը բաշխվում է ամբողջ էլեկտրասնուցման վրա: Հետևաբար, աղմուկը նույնպես կբարձրանա էլեկտրամատակարարման վրա: Հետևաբար, էլեկտրամատակարարման դիմադրությունը պետք է հնարավորինս կրճատվի, և ավելի լավ է ունենալ հատուկ ուժային շերտ և հողաշերտ: Բարձր հաճախականությամբ սխեմայի նախագծման մեջ, ընդհանուր առմամբ, ավելի լավ է սնուցման աղբյուրը նախագծել շերտի, քան ավտոբուսի տեսքով, որպեսզի հանգույցը միշտ կարողանա հետևել ճանապարհին նվազագույն դիմադրությամբ: Բացի այդ, հոսանքի տախտակը պետք է նաև ազդանշանային հանգույց ապահովի PCB-ի վրա ստեղծված և ստացված բոլոր ազդանշանների համար, որպեսզի ազդանշանի հանգույցը նվազագույնի հասցվի՝ դրանով իսկ նվազեցնելով աղմուկը:

2) էլեկտրահաղորդման գծերի միացում. Այն վերաբերում է այն երևույթին, որ AC կամ DC հոսանքի լարը էլեկտրամագնիսական միջամտության ենթարկվելուց հետո, հոսանքի լարը փոխանցում է միջամտությունը այլ սարքերի: Սա էլեկտրամատակարարման աղմուկի անուղղակի միջամտությունն է բարձր հաճախականության շղթային: Հարկ է նշել, որ սնուցման աղբյուրի աղմուկը պարտադիր չէ, որ ինքն իրեն գեներացվի, այլ կարող է լինել նաև արտաքին միջամտության արդյունքում առաջացած աղմուկը, այնուհետև այդ աղմուկը ներդնել իր կողմից առաջացած աղմուկի հետ (ճառագայթման կամ հաղորդման)՝ այլ սխեմաներին խանգարելու համար։ կամ սարքեր:

3) Ընդհանուր ռեժիմի դաշտային միջամտություն: Անդրադառնում է էլեկտրամատակարարման և գետնի միջև եղած աղմուկին: Դա ընդմիջում է, որն առաջանում է ընդհանուր ռեժիմի լարման պատճառով, որը առաջանում է ընդհատվող սխեմայի և որոշակի էլեկտրամատակարարման ընդհանուր հղման մակերևույթի կողմից ձևավորված օղակի կողմից: Դրա արժեքը կախված է հարաբերական էլեկտրական դաշտից և մագնիսական դաշտից: Ուժը կախված է ուժից։

Այս ալիքում Ic-ի անկումը կառաջացնի սովորական ռեժիմի լարման շարքի հոսանքի հանգույցում, որը կազդի ընդունող մասի վրա: Եթե ​​մագնիսական դաշտը գերիշխող է, ապա ընդհանուր ռեժիմի լարման արժեքը, որը ստեղծվում է սերիայի հողային հանգույցում, հետևյալն է.

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB (1) բանաձեւում մագնիսական ինդուկցիայի ինտենսիվության փոփոխությունն է՝ Wb/m2; S-ն տարածքն է, m2:

Եթե ​​դա էլեկտրամագնիսական դաշտ է, երբ հայտնի է նրա էլեկտրական դաշտի արժեքը, ապա դրա ինդուկտիվ լարումը հետևյալն է.

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

Հավասարումը (2) ընդհանուր առմամբ կիրառվում է L=150/F կամ ավելի քիչ, որտեղ F-ը էլեկտրամագնիսական ալիքների հաճախականությունն է ՄՀց-ում:

Այս սահմանը գերազանցելու դեպքում առավելագույն ինդուկտիվ լարման հաշվարկը կարող է պարզեցվել հետևյալ կերպ.

Vcm = 2×h×E (3) 3) Դիֆերենցիալ ռեժիմի դաշտային միջամտություն: Անդրադառնում է էլեկտրամատակարարման և մուտքային և ելքային էլեկտրահաղորդման գծերի միջև եղած միջամտությանը: Փաստացի PCB-ի նախագծման մեջ հեղինակը պարզել է, որ դրա հարաբերակցությունը էլեկտրամատակարարման աղմուկի մեջ շատ փոքր է, ուստի անհրաժեշտ չէ այն այստեղ քննարկել:

4) միջգծային միջամտություն. Անդրադառնում է էլեկտրահաղորդման գծերի միջև միջամտությանը: Երբ երկու տարբեր զուգահեռ սխեմաների միջև կան փոխադարձ հզորություն C և փոխադարձ ինդուկտիվություն M1-2, եթե միջամտության աղբյուրի միացումում կան լարման VC և ընթացիկ IC, ապա կհայտնվի միջամտության շղթան.

ա. Լարումը, որը զուգակցվում է կոնդենսիվ դիմադրության միջոցով

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

Բանաձևում (4) Rv-ն հարակից շղթայի մոտակա դիմադրության և հեռավոր ծայրի դիմադրության զուգահեռ արժեքն է:

բ. Սերիայի դիմադրություն ինդուկտիվ միացման միջոցով

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Եթե ​​միջամտության աղբյուրում կա ընդհանուր ռեժիմի աղմուկ, ապա տողից տող միջամտությունը սովորաբար ունենում է ընդհանուր ռեժիմի և դիֆերենցիալ ռեժիմի ձև:

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկի միջամտությունը վերացնելու հակաքայլեր

Հաշվի առնելով վերը վերլուծված էլեկտրամատակարարման աղմուկի միջամտության տարբեր դրսևորումները և պատճառները, այն պայմանները, որոնցում դրանք առաջանում են, կարող են նպատակային կերպով ոչնչացվել, և էլեկտրամատակարարման աղմուկի միջամտությունը կարող է արդյունավետորեն ճնշվել: Լուծումներն են.

1) Ուշադրություն դարձրեք տախտակի վրայի անցքերին: Անցող անցքը պահանջում է փորագրված բացվածք հոսանքի շերտի վրա, որպեսզի տարածք թողնի անցքի անցքի համար: Եթե ​​ուժային շերտի բացվածքը չափազանց մեծ է, դա անխուսափելիորեն կազդի ազդանշանի հանգույցի վրա, ազդանշանը ստիպված կլինի շրջանցել, հանգույցի տարածքը կավելանա, և աղմուկը կավելանա: Միևնույն ժամանակ, եթե որոշ ազդանշանային գծեր կենտրոնացած են բացվածքի մոտ և կիսում են այս հանգույցը, ընդհանուր դիմադրողականությունը կառաջացնի խաչաձևություն:

2) Տեղադրեք էլեկտրամատակարարման աղմուկի զտիչ: Այն կարող է արդյունավետ կերպով ճնշել էլեկտրամատակարարման ներսում աղմուկը և բարելավել համակարգի հակամիջամտությունը և անվտանգությունը: Եվ դա երկկողմանի ռադիոհաճախականության ֆիլտր է, որը կարող է ոչ միայն զտել էլեկտրահաղորդման գծից ներմուծված աղմուկի միջամտությունը (այլ սարքավորումների միջամտությունը կանխելու համար), այլ նաև զտել ինքն իրեն առաջացած աղմուկը (այլ սարքավորումների միջամտությունից խուսափելու համար): ), և խանգարում է սերիական ռեժիմի ընդհանուր ռեժիմին: Երկուսն էլ ունեն արգելակող ազդեցություն:

3) էլեկտրամեկուսիչ տրանսֆորմատոր. Առանձնացրեք ազդանշանային մալուխի հոսանքի հանգույցը կամ ընդհանուր ռեժիմի վերգետնյա հանգույցը, այն կարող է արդյունավետորեն մեկուսացնել բարձր հաճախականությամբ առաջացած ընդհանուր ռեժիմի հանգույցի հոսանքը:

4) սնուցման կարգավորիչ. Ավելի մաքուր էլեկտրամատակարարումը վերականգնելը կարող է զգալիորեն նվազեցնել էլեկտրամատակարարման աղմուկի մակարդակը:

5) էլեկտրալարեր. Էներգամատակարարման մուտքային և ելքային գծերը չպետք է տեղադրվեն դիէլեկտրական տախտակի եզրին, հակառակ դեպքում հեշտ է ճառագայթում առաջացնել և խանգարել այլ սխեմաների կամ սարքավորումների:

6) Առանձին անալոգային և թվային սնուցման սարքեր. Բարձր հաճախականությամբ սարքերը, ընդհանուր առմամբ, շատ զգայուն են թվային աղմուկի նկատմամբ, այնպես որ երկուսը պետք է առանձնացվեն և միացվեն էլեկտրասնուցման մուտքի մոտ: Եթե ​​ազդանշանը պետք է տարածվի և՛ անալոգային, և՛ թվային մասերի վրա, ազդանշանի միջակայքում կարող է տեղադրվել հանգույց՝ հանգույցի տարածքը նվազեցնելու համար:

7) Խուսափեք տարբեր շերտերի միջև առանձին սնուցման աղբյուրների համընկնումից: Հնարավորինս շեղեք դրանք, հակառակ դեպքում էլեկտրամատակարարման աղմուկը հեշտությամբ զուգակցվում է մակաբուծական հզորության միջոցով:

8) մեկուսացնել զգայուն բաղադրիչները. Որոշ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են փուլային կողպված հանգույցները (PLL), շատ զգայուն են էլեկտրամատակարարման աղմուկի նկատմամբ: Դրանք հնարավորինս հեռու պահեք էլեկտրամատակարարումից:

9) միացնող լարերի համար պահանջվում են բավարար հողային լարեր. Յուրաքանչյուր ազդանշան պետք է ունենա իր հատուկ ազդանշանային հանգույցը, և ազդանշանի և հանգույցի հանգույցի տարածքը հնարավորինս փոքր է, այսինքն, ազդանշանն ու հանգույցը պետք է զուգահեռ լինեն:

10) Տեղադրեք հոսանքի լարը: Ազդանշանի հանգույցը նվազեցնելու համար աղմուկը կարող է կրճատվել՝ էլեկտրահաղորդման գիծը ազդանշանային գծի եզրին դնելով:

11) Էներգամատակարարման աղմուկը միացման տախտակին չխանգարելու և էլեկտրամատակարարման արտաքին միջամտության հետևանքով առաջացած կուտակված աղմուկը կանխելու համար միջամտության ճանապարհով (բացառությամբ ճառագայթման) գետնին կարելի է միացնել շրջանցող կոնդենսատոր, որպեսզի. Աղմուկը կարող է շրջանցվել գետնին, որպեսզի չխանգարեն այլ սարքավորումներին և սարքերին:

եզրակացության մեջ

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկը ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն առաջանում է սնուցման աղբյուրից և խանգարում է միացմանը: Շղթայի վրա դրա ազդեցությունը ճնշելիս պետք է հետևել ընդհանուր սկզբունքին. Մի կողմից էլեկտրամատակարարման աղմուկը պետք է հնարավորինս կանխել։ Մյուս կողմից, շղթայի ազդեցությունը պետք է նաև նվազագույնի հասցնի արտաքին աշխարհի կամ շղթայի ազդեցությունը էլեկտրամատակարարման վրա, որպեսզի չվատթարանա էլեկտրամատակարարման աղմուկը: