In PCB frekuensi dhuwur Papan, jinis gangguan sing luwih penting yaiku gangguan sumber daya. Kanthi nganalisa kanthi sistematis karakteristik lan panyebab gangguan daya ing papan PCB frekuensi dhuwur, penulis nempatake sawetara solusi sing efektif lan prasaja kanthi kombinasi karo aplikasi teknik.

Analisis gangguan sumber daya

Kebisingan sumber daya nuduhake gangguan sing diasilake dening sumber daya dhewe utawa disebabake gangguan. Interferensi kasebut diwujudake ing aspek ing ngisor iki:

1) Swara sing disebarake amarga impedansi sumber daya dhewe. Ing sirkuit frekuensi dhuwur, gangguan sumber daya duwe pengaruh luwih gedhe ing sinyal frekuensi dhuwur. Mulane, sumber daya kurang swara dibutuhake dhisik. Lemah sing resik penting kaya sumber daya sing resik. Karakteristik daya ditampilake ing Fig. 1.

Bentuk gelombang daya

Minangka bisa dideleng saka Figure 1, sumber daya ing kondisi becik ora impedansi, supaya ora ana gangguan. Nanging, sumber daya nyata duwe impedansi tartamtu, lan impedansi kasebut disebarake ing kabeh sumber daya, mula, gangguan uga bakal ditumpangake ing sumber daya. Mulane, impedansi saka sumber daya kudu suda okehe, lan iku paling apik kanggo duwe lapisan daya darmabakti lan lapisan lemah. Ing desain sirkuit frekuensi dhuwur, iku umume luwih apik kanggo desain sumber daya ing wangun lapisan saka ing wangun bis, supaya daur ulang bisa tansah tindakake path karo impedansi paling. Kajaba iku, papan daya uga kudu nyedhiyani daur ulang sinyal kanggo kabeh sinyal kui lan ditampa ing PCB, supaya daur ulang sinyal bisa nyilikake, saéngga nyuda gangguan.

2) Interferensi lapangan mode umum. Nuduhake swara ing antarane sumber daya lan lemah. Iki minangka gangguan sing disebabake dening voltase mode umum sing disebabake dening loop sing dibentuk dening sirkuit sing diganggu lan permukaan referensi umum saka sumber daya tartamtu. Nilai kasebut gumantung saka medan listrik lan medan magnet relatif. Kekuwatan gumantung saka kekuwatan. Kaya sing dituduhake ing Gambar 2.

Interferensi mode umum

Ing saluran iki, gulung ing Ic bakal nyebabake voltase mode umum ing daur ulang seri saiki, sing bakal mengaruhi bagean panampa. Yen medan magnet dominan, nilai voltase mode umum sing diasilake ing loop ground seri yaiku:

voltase mode umum

Ing rumus (1), ΔB yaiku owah-owahan ing kerapatan fluks magnet, Wb/m2; S yaiku area, m2.

Yen medan elektromagnetik, nalika nilai medan listrik dikenal, voltase induksi kasebut

Tegangan induktif

Persamaan (2) umume ditrapake kanggo L=150/F utawa kurang, ing ngendi F yaiku frekuensi gelombang elektromagnetik ing MHz.

Pengalaman penulis yaiku: Yen watesan iki ngluwihi, pitungan voltase induksi maksimal bisa disederhanakake dadi:

Tegangan induksi maksimum

3) Interferensi lapangan mode diferensial. Nuduhake gangguan ing antarane sumber daya lan saluran listrik input lan output. Ing desain PCB sing nyata, penulis nemokake manawa proporsi ing gangguan sumber daya cilik banget, mula ora perlu dibahas ing kene.

4) Interferensi inter-line. Nuduhake gangguan antarane saluran listrik. Nalika ana kapasitansi bebarengan C lan induktansi bebarengan M1-2 antarane loro sirkuit podo beda, yen ana voltase VC lan IC saiki ing sirkuit sumber gangguan, sirkuit interfered bakal katon:

A. Tegangan sing digandhengake liwat impedansi kapasitif yaiku

Tegangan ditambahake liwat impedansi kapasitif

Ing rumus (4), RV minangka nilai paralel saka resistance cedhak-mburi lan resistance adoh-mburi saka sirkuit interfered.

B. resistance Series liwat kopling induktif

Resistance seri liwat kopling induktif

Yen ana gangguan mode umum ing sumber interferensi, interferensi line-to-line umume dadi mode umum lan mode diferensial.

5) Kopling kabel listrik. Iki nuduhake fenomena yen sawise kabel listrik AC utawa DC kena gangguan elektromagnetik, kabel listrik ngirimake gangguan kasebut menyang piranti liyane. Iki minangka gangguan ora langsung saka gangguan sumber daya menyang sirkuit frekuensi dhuwur. Perlu dicathet yen gangguan saka sumber daya ora kudu digawe dhewe, nanging bisa uga gangguan sing disebabake dening gangguan eksternal, banjur superimpose gangguan iki kanthi gangguan sing diasilake dhewe (radiasi utawa konduksi) kanggo ngganggu sirkuit liyane. utawa piranti.

Countermeasures kanggo ngilangke gangguan gangguan sumber daya

Amarga macem-macem manifestasi lan panyebab gangguan gangguan sumber daya sing dianalisis ing ndhuwur, kahanan sing kedadeyan bisa dirusak kanthi cara sing ditargetake, lan gangguan gangguan gangguan listrik bisa ditindhes kanthi efektif. Solusi minangka nderek: 1) Pay manungsa waé menyang bolongan liwat ing Papan. Lubang liwat mbutuhake bukaan ing lapisan daya sing bakal diukir kanggo ninggalake papan kanggo bolongan liwat. Yen bukaan saka lapisan daya gedhe banget, mesthi bakal mengaruhi daur ulang sinyal, sinyal bakal dipeksa kanggo lulus, wilayah daur ulang bakal nambah, lan gangguan bakal nambah. Ing wektu sing padha, yen sawetara garis sinyal dikonsentrasi ing cedhak bukaan lan nuduhake daur ulang iki, impedansi umum bakal nyebabake crosstalk. Waca Gambar 3.

Bypass path umum saka sirkuit sinyal

2) Kabel lemah dibutuhake kanggo kabel sambungan. Saben sinyal kudu duwe daur ulang sinyal khusus, lan area daur ulang sinyal lan daur ulang sabisa, tegese sinyal lan daur ulang kudu sejajar.

3) Pasang saringan swara sumber daya. Bisa kanthi efektif nyuda gangguan ing sumber daya lan nambah anti-gangguan lan safety sistem. Lan iku panyaring frekuensi radio loro-lorone, kang ora mung bisa nyaring gangguan gangguan ngenalaken saka baris daya (kanggo nyegah gangguan saka peralatan liyane), nanging uga nyaring metu gangguan kui dhewe (supaya gangguan karo peralatan liyane. ), lan ngganggu mode serial mode umum. Loro-lorone duwe efek nyegah.

4) Trafo isolasi daya. Pisahake daur ulang daya utawa daur ulang lemah mode umum saka kabel sinyal, kanthi efektif bisa ngisolasi arus daur ulang mode umum sing digawe ing frekuensi dhuwur.

5) Regulator sumber daya. Ngasilake maneh sumber daya sing luwih resik bisa nyuda tingkat gangguan saka sumber daya.

6) Wiring. Garis input lan output saka sumber daya ora kudu dilebokake ing pinggir papan dielektrik, yen ora gampang ngasilake radiasi lan ngganggu sirkuit utawa peralatan liyane.

7) Sumber daya analog lan digital kudu dipisahake. Piranti frekuensi dhuwur umume sensitif banget marang gangguan digital, mula loro kasebut kudu dipisahake lan disambungake bebarengan ing lawang sumber daya. Yen sinyal perlu kanggo span loro analog lan digital bagean, daur ulang bisa diselehake ing span sinyal kanggo ngurangi area daur ulang. Kaya sing dituduhake ing Gambar 4.

Selehake loop ing sinyal nyebrang kanggo ngurangi area loop

8) Aja tumpang tindih sumber daya sing kapisah ing antarane lapisan sing beda. Stagger wong-wong mau sabisa, yen ora gangguan sumber daya gampang ditambahake liwat kapasitansi parasit.

9) Isolasi komponen sensitif. Sawetara komponen, kayata loop phase-locked (PLL), sensitif banget marang gangguan sumber daya. Tansah adoh saka sumber daya sabisa.

10) Selehake kabel daya. Kanggo nyuda puteran sinyal, gangguan bisa dikurangi kanthi nyelehake kabel listrik ing pinggir garis sinyal, kaya sing ditampilake ing Gambar 5.

Selehake kabel daya ing jejere garis sinyal

11) Kanggo nyegah gangguan sumber daya saka ngganggu papan sirkuit lan gangguan akumulasi sing disebabake gangguan eksternal menyang sumber daya, kapasitor bypass bisa disambungake menyang lemah ing jalur interferensi (kajaba radiasi), supaya gangguan bisa bypassed menyang lemah supaya Ngganggu peralatan lan piranti liyane.

Gangguan sumber daya langsung utawa ora langsung diasilake saka sumber daya lan ngganggu sirkuit. Nalika nyuda impact ing sirkuit, prinsip umum kudu ditindakake. Ing tangan siji, gangguan sumber daya kudu dicegah sabisa. Pengaruh sirkuit, ing tangan liyane, uga kudu nyilikake pengaruh donya njaba utawa sirkuit ing sumber daya, supaya ora kanggo worsen gangguan saka sumber daya.