Жогорку жыштыктагы PCB долбоорлоо процессинде энергия менен жабдуунун ызы-чуунун анализи жана каршы чаралары

In жогорку жыштыктагы PCB такта, кийлигишүүнүн бир кыйла маанилүү түрү электр менен жабдуу ызы-чуу болуп саналат. Жогорку жыштыктагы ПХБ такталарындагы электр ызы-чуунун мүнөздөмөлөрүн жана себептерин системалуу түрдө талдоо менен, автор инженердик тиркемелер менен айкалышта абдан эффективдүү жана жөнөкөй чечимдерди сунуштайт.

ipcb

Электр энергиясы менен камсыздоочу ызы-чууну талдоо

Электр менен жабдуунун ызы-чуусу электр менен жабдуунун өзү тарабынан пайда болгон же бузулуудан келип чыккан чууну билдирет. кийлигишүү төмөнкү аспектилерде көрүнөт:

1) электр менен жабдуунун өзүнө мүнөздүү импеданс менен шартталган бөлүштүрүлгөн ызы-чуу. Жогорку жыштыктагы схемаларда электр менен жабдуунун ызы-чуусу жогорку жыштыктагы сигналдарга көбүрөөк таасир этет. Ошондуктан, биринчи кезекте, аз ызы-чуу электр менен камсыз кылуу керек. Таза жер таза энергия булагы сыяктуу эле маанилүү. Кубаттуулугу 1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй.

Күч толкун формасы

1-сүрөттөн көрүнүп тургандай, идеалдуу шарттарда электр менен жабдуунун импеданс жок, ошондуктан ызы-чуу жок. Бирок, иш жүзүндө электр менен жабдуу белгилүү бир импеданс бар, жана импеданс бүт электр менен камсыз кылуу боюнча бөлүштүрүлөт, ошондуктан, ызы-чуу, ошондой эле электр менен камсыз кылуу боюнча үстөм болот. Ошондуктан, электр менен жабдуунун импедансын мүмкүн болушунча азайтуу керек, ал эми атайын электр катмары жана жер катмары болгону жакшы. Жогорку жыштык схемасын долбоорлоодо электр менен жабдууну автобус түрүнө караганда катмар түрүндө долбоорлоо жакшыраак, ошентип цикл дайыма эң аз импеданс менен жолду ээрчите алат. Кошумчалай кетсек, электр тактасы ошондой эле ПХБдагы бардык өндүрүлгөн жана кабыл алынган сигналдар үчүн сигнал циклин камсыз кылышы керек, андыктан сигнал циклин азайтуу, ошону менен ызы-чууну азайтууга болот.

2) Жалпы режим талаа интерференциясы. кубат менен камсыздоо жана жер ортосундагы ызы-чуу билдирет. Бул интерференцияланган чынжырдан пайда болгон контурдан жана белгилүү бир электр булагынын жалпы эталондук бетинен келип чыккан жалпы режимдеги чыңалуудан келип чыккан интерференция. Анын мааниси салыштырмалуу электр талаасына жана магнит талаасына көз каранды. Күч күчкө жараша болот. 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй.

Жалпы режимдин кийлигишүүсү

Бул каналда Icтин төмөндөшү катардагы ток контурунда жалпы режимдеги чыңалууга алып келет, ал кабыл алуучу бөлүккө таасирин тийгизет. Эгерде магнит талаасы үстөмдүк кылса, катардагы жер контурунда түзүлгөн жалпы режимдин чыңалуусунун мааниси:

Жалпы режимдеги чыңалуу

(1) формулада ΔB – магнит агымынын тыгыздыгынын өзгөрүшү, Вб/м2; S – аянты, м2.

Эгерде ал электромагниттик талаа болсо, анын электр талаасынын мааниси белгилүү болгондо, анын индукцияланган чыңалышы болот

Индуктивдүү чыңалуу

(2) теңдеме көбүнчө L=150/F же андан азга тиешелүү, мында F – МГцдеги электромагниттик толкундардын жыштыгы.

Автордун тажрыйбасы: Бул чектен ашып кетсе, максималдуу индукцияланган чыңалууну эсептөө төмөнкүдөй жөнөкөйлөштүрүлүшү мүмкүн:

Максималдуу индукцияланган чыңалуу

3) Differential mode field interference. Refers to the interference between the power supply and the input and output power lines. In the actual PCB design, the author found that its proportion in the power supply noise is very small, so it is not necessary to discuss it here.

4) линиялар аралык интерференция. Электр линияларынын ортосундагы интерференцияны билдирет. Эки башка параллель чынжырдын ортосунда өз ара сыйымдуулук C жана өз ара индуктивдүүлүк M1-2 болгондо, интерференция булагынын чынжырында VC чыңалуу жана ток IC болсо, интерференцияланган схема пайда болот:

A. Импеданс аркылуу кошулган чыңалуу

Сыйымдык импеданс аркылуу кошулган чыңалуу

(4) формулада RV – жакынкы каршылыктын параллелдүү мааниси жана интерференцияланган чынжырдын алыскы каршылыгы.

B. Индуктивдүү кошулуу аркылуу сериялык каршылык

Индуктивдүү кошулуу аркылуу сериялык каршылык

Эгерде интерференция булагында жалпы режимдик ызы-чуу болсо, линиядан линияга кийлигишүү жалпы режимде жана дифференциалдык режимде болот.

5) Электр линиясын бириктирүү. Бул AC же DC кубат шнурунун электромагниттик тоскоолдуктарга дуушар болгондон кийин, кубат шнурунун башка түзмөктөргө кийлигишүүсүн билдирет. Бул жогорку жыштыктагы чынжырга электр менен жабдуу ызы-чуунун кыйыр кийлигишүүсү. Белгилей кетчү нерсе, электр менен жабдуунун ызы-чуусу сөзсүз түрдө өзүнөн-өзү пайда боло бербейт, бирок сырткы кийлигишүүлөрдөн келип чыккан ызы-чуу да болушу мүмкүн, андан кийин бул ызы-чууну өзүнөн пайда болгон ызы-чуу (радиация же өткөргүч) менен башка схемаларга тоскоолдук кылышы мүмкүн. же түзмөктөр.

Электр энергиясы менен камсыздоодогу ызы-чуунун тоскоолдуктарын жоюу боюнча чаралар

Жогоруда талданган электр менен жабдуудагы ызы-чуунун кийлигишүүсүнүн ар кандай көрүнүштөрүн жана себептерин эске алуу менен, анын пайда болгон шарттарын максаттуу түрдө жок кылууга жана электр менен жабдуунун ызы-чуунун кийлигишүүсүн натыйжалуу басууга болот. Чечимдер төмөнкүчө: 1) Тактадагы өтүүчү тешиктерге көңүл буруңуз. Өтүүчү тешик электр катмарынын тешигинен өтүшү үчүн мейкиндикти калтыруу үчүн оюп түшүрүлүшүн талап кылат. Эгерде электр катмарынын ачылышы өтө чоң болсо, ал сөзсүз түрдө сигналдын циклине таасирин тийгизет, сигнал айланып өтүүгө аргасыз болот, циклдин аянты көбөйөт, ызы-чуу күчөйт. Ошол эле учурда, эгерде кээ бир сигнал линиялары ачылыштын жанында топтолсо жана бул циклди бөлүшсө, жалпы импеданс кайчылашууну пайда кылат. 3-сүрөттү караңыз.

Сигнал чынжырынын жалпы жолун айланып өтүңүз

2) Туташуу зымдары үчүн жетиштүү жер зымдары талап кылынат. Ар бир сигналдын өзүнүн атайын сигнал цикли болушу керек жана сигналдын жана циклдин циклинин аянты мүмкүн болушунча кичине, башкача айтканда, сигнал менен цикл параллелдүү болушу керек.

3) Электр менен камсыздоочу чуу чыпкасын орнотуңуз. Ал натыйжалуу электр менен жабдуунун ичиндеги ызы-чуу басууга жана системанын анти-кетерилишин жана коопсуздугун жакшыртууга болот. Жана бул эки тараптуу радио жыштык чыпкасы, ал электр линиясынан келип чыккан ызы-чуу тоскоолдуктарын чыпкалап тим болбостон (башка жабдуулардын тоскоолдуктарын болтурбоо үчүн), ошондой эле өзү пайда болгон ызы-чууларды чыпкалай алат (башка жабдуулар менен тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн) ) жана сериялык режимдин жалпы режимине тоскоол болот. Экөө тең ингибирлөөчү таасирге ээ.

4) Power isolation transformer. Separate the power loop or the common mode ground loop of the signal cable, it can effectively isolate the common mode loop current generated in the high frequency.

5) Электр менен камсыздоону жөнгө салгыч. Тазараак электр менен жабдууну калыбына келтирүү электр менен жабдуунун ызы-чуу деңгээлин бир топ төмөндөтөт.

6) Зымдар. Электр менен жабдуунун кириш жана чыгаруу линияларын диэлектрик тактанын четине салууга болбойт, антпесе радиацияны пайда кылуу жана башка схемаларга же жабдууларга тоскоолдук кылуу оңой.

7) Аналогдук жана санариптик электр булагы бөлүнүшү керек. Жогорку жыштыктагы түзүлүштөр санариптик ызы-чууга көбүнчө өтө сезгич, ошондуктан экөөнү бөлүп, электр менен камсыздоонун кире беришинде бириктирүү керек. Эгерде сигнал аналогдук жана санариптик бөлүктөрдү тең камтышы керек болсо, цикл аймагын азайтуу үчүн сигналдын аралыгына цикл орнотсо болот. 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй.

Укук аймагын азайтуу үчүн сигналдын кесилишине циклди коюңуз

8) Ар кандай катмарлардын ортосунда өзүнчө кубат булактарынын бири-бирин кайталоосуна жол бербеңиз. Аларды мүмкүн болушунча тайгалагыла, антпесе электр менен жабдуунун ызы-чуусу мителик сыйымдуулук аркылуу оңой кошулат.

9) Сезимтал компоненттерди изоляциялоо. Кээ бир компоненттер, мисалы, фазалык кулпуланган илмектер (PLL) кубат менен камсыздоонун ызы-чуусуна өтө сезгич. Аларды мүмкүн болушунча электр менен камсыздоодон алыс кармаңыз.

10) Электр шнурын орнотуңуз. Сигналдын циклин азайтуу үчүн 5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй электр линиясын сигнал линиясынын четине коюу менен ызы-чууну азайтууга болот.

Электр шнурын сигнал линиясынын жанына коюңуз

11) Электр энергиясы менен камсыздоочу ызы-чуунун схемалык платага тоскоол болушун жана электр булагына тышкы тоскоолдуктардан келип чыккан топтолгон ызы-чууну болтурбоо үчүн, тоскоолдук жолундагы жерге (радиациядан тышкары) айланып өтүүчү конденсаторду кошууга болот. ызы-чуу башка жабдуулар жана түзүлүштөр менен тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн жерге айланып өтүүгө болот.

Электр менен жабдуунун ызы-чуусу электр менен камсыздоодон түз же кыйыр түрдө пайда болот жана чынжырга тоскоол болот. Анын схемага тийгизген таасирин басууда жалпы принципти сактоо керек. Бир жагынан алганда, электр менен жабдуу ызы-чуу мүмкүн болушунча алдын алуу керек. Экинчи жагынан, схеманын таасири, ошондой эле электр менен жабдуунун ызы-чуусун начарлатпоо үчүн, тышкы дүйнөнүн же схеманын таасирин азайтуу керек.