ການວິເຄາະແລະການຕໍ່ຕ້ານສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານໃນຂະບວນການອອກແບບ PCB ຄວາມຖີ່ສູງ

In PCB ຄວາມຖີ່ສູງ ກະດານ, ປະເພດຂອງການແຊກແຊງທີ່ສໍາຄັນກວ່າແມ່ນສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານ. ໂດຍການວິເຄາະລະບົບລັກສະນະແລະສາເຫດຂອງສິ່ງລົບກວນພະລັງງານໃນກະດານ PCB ຄວາມຖີ່ສູງ, ຜູ້ຂຽນໄດ້ສະເຫນີບາງວິທີແກ້ໄຂທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະງ່າຍດາຍໃນການປະສົມປະສານກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກດ້ານວິສະວະກໍາ.

ipcb

ການ​ວິ​ເຄາະ​ສິ່ງ​ລົບ​ກວນ​ການ​ສະ​ຫນອງ​ພະ​ລັງ​ງານ​

ສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານຫມາຍເຖິງສິ່ງລົບກວນທີ່ເກີດຈາກການສະຫນອງພະລັງງານຂອງຕົນເອງຫຼື induced ໂດຍສິ່ງລົບກວນ. ການແຊກແຊງແມ່ນສະແດງອອກໃນລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

1) ສິ່ງລົບກວນກະຈາຍທີ່ເກີດຈາກ impedance ປະກົດຂຶ້ນຂອງການສະຫນອງພະລັງງານຂອງມັນເອງ. ໃນວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານມີຜົນກະທົບຫຼາຍຕໍ່ສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການສະຫນອງພະລັງງານສຽງຕ່ໍາແມ່ນຈໍາເປັນທໍາອິດ. ພື້ນທີ່ສະອາດມີຄວາມສໍາຄັນເທົ່າກັບແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ສະອາດ. ລັກສະນະພະລັງງານແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1.

ຮູບແບບຄື້ນໄຟຟ້າ

ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບທີ 1, ການສະຫນອງພະລັງງານພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເຫມາະສົມບໍ່ມີ impedance, ດັ່ງນັ້ນບໍ່ມີສິ່ງລົບກວນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການສະຫນອງພະລັງງານຕົວຈິງມີ impedance ທີ່ແນ່ນອນ, ແລະ impedance ໄດ້ຖືກແຈກຢາຍຢູ່ໃນການສະຫນອງພະລັງງານທັງຫມົດ, ດັ່ງນັ້ນ, ສິ່ງລົບກວນຈະຖືກ superimposed ກ່ຽວກັບການສະຫນອງພະລັງງານ. ດັ່ງນັ້ນ, impedance ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານຄວນໄດ້ຮັບການຫຼຸດລົງຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ແລະມັນດີທີ່ສຸດທີ່ຈະມີຊັ້ນພະລັງງານທີ່ອຸທິດຕົນແລະຊັ້ນດິນ. ໃນການອອກແບບວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະດີກວ່າໃນການອອກແບບການສະຫນອງພະລັງງານໃນຮູບແບບຂອງຊັ້ນກ່ວາໃນຮູບແບບຂອງລົດເມ, ດັ່ງນັ້ນ loop ສາມາດປະຕິບັດຕາມເສັ້ນທາງທີ່ມີ impedance ຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ກະດານພະລັງງານຍັງຕ້ອງສະຫນອງການ loop ສັນຍານສໍາລັບສັນຍານທັງຫມົດທີ່ຜະລິດແລະໄດ້ຮັບໃນ PCB, ດັ່ງນັ້ນ loop ສັນຍານສາມາດໄດ້ຮັບການຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ.

2) ການແຊກແຊງພາກສະຫນາມແບບທົ່ວໄປ. ຫມາຍເຖິງສິ່ງລົບກວນລະຫວ່າງການສະຫນອງພະລັງງານແລະດິນ. ມັນແມ່ນການແຊກແຊງທີ່ເກີດຈາກແຮງດັນຂອງໂຫມດທົ່ວໄປທີ່ເກີດຈາກວົງຈອນທີ່ເກີດຂື້ນໂດຍວົງຈອນແຊກແຊງແລະຫນ້າດິນອ້າງອີງທົ່ວໄປຂອງການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ແນ່ນອນ. ມູນຄ່າຂອງມັນຂຶ້ນກັບສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ. ຄວາມເຂັ້ມແຂງແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2.

ການລົບກວນຮູບແບບທົ່ວໄປ

ໃນຊ່ອງທາງນີ້, ການຫຼຸດລົງຂອງ Ic ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນທົ່ວໄປໃນໂຫມດຂອງວົງຈອນໃນປະຈຸບັນ, ເຊິ່ງຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບ. ຖ້າສະຫນາມແມ່ເຫຼັກແມ່ນເດັ່ນ, ມູນຄ່າຂອງແຮງດັນຂອງໂຫມດທົ່ວໄປທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນວົງຈອນພື້ນດິນຊຸດແມ່ນ:

ແຮງດັນຂອງໂຫມດທົ່ວໄປ

ໃນສູດ (1), ΔB ແມ່ນການປ່ຽນແປງໃນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ແມ່ເຫຼັກ, Wb/m2; S ແມ່ນພື້ນທີ່, m2.

ຖ້າມັນເປັນສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ເມື່ອມູນຄ່າພາກສະຫນາມໄຟຟ້າຂອງມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ, ແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນຂອງມັນແມ່ນ

ແຮງດັນ inductive

ສົມຜົນ (2) ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໃຊ້ກັບ L=150/F ຫຼືໜ້ອຍກວ່າ, ເຊິ່ງ F ແມ່ນຄວາມຖີ່ຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນ MHz.

ປະສົບການຂອງຜູ້ຂຽນແມ່ນ: ຖ້າເກີນຂອບເຂດຈໍາກັດນີ້, ການຄິດໄລ່ຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນສູງສຸດສາມາດງ່າຍດາຍຄື:

ແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນສູງສຸດ

3) ການແຊກແຊງພາກສະຫນາມຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຫມາຍເຖິງການແຊກແຊງລະຫວ່າງການສະຫນອງພະລັງງານແລະສາຍພະລັງງານ input ແລະ output. ໃນການອອກແບບ PCB ຕົວຈິງ, ຜູ້ຂຽນໄດ້ພົບເຫັນວ່າອັດຕາສ່ວນຂອງມັນຢູ່ໃນສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນຫນ້ອຍຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນມັນບໍ່ຈໍາເປັນທີ່ຈະປຶກສາຫາລືມັນຢູ່ທີ່ນີ້.

4) ການແຊກແຊງລະຫວ່າງສາຍ. ຫມາຍເຖິງການແຊກແຊງລະຫວ່າງສາຍໄຟຟ້າ. ໃນເວລາທີ່ມີ capacitance ເຊິ່ງກັນແລະກັນ C ແລະ inductance ເຊິ່ງກັນແລະກັນ M1-2 ລະຫວ່າງສອງວົງຈອນຂະຫນານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຖ້າມີແຮງດັນ VC ແລະ IC ໃນປັດຈຸບັນຢູ່ໃນວົງຈອນແຫຼ່ງ interference, ວົງຈອນ interfered ຈະປາກົດ:

A. ແຮງດັນທີ່ບວກໃສ່ກັບ impedance capacitive ແມ່ນ

ແຮງດັນທີ່ສົມທົບຜ່ານ impedance capacitive

ໃນສູດ (4), RV ແມ່ນຄ່າຂະຫນານຂອງຄວາມຕ້ານທານໃກ້ທ້າຍແລະການຕໍ່ຕ້ານໄກຂອງວົງຈອນແຊກແຊງ.

B. ຄວາມຕ້ານທານຂອງຊຸດໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມ inductive

ຄວາມຕ້ານທານຊຸດໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມ inductive

ຖ້າມີສຽງລົບກວນໃນໂໝດທົ່ວໄປໃນແຫຼ່ງລົບກວນ, ການລົບກວນຈາກແຖວຕໍ່ສາຍໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະໃຊ້ຮູບແບບຂອງໂໝດທົ່ວໄປ ແລະຮູບແບບຄວາມແຕກຕ່າງ.

5) ການເຊື່ອມສາຍໄຟຟ້າ. ມັນຫມາຍເຖິງປະກົດການທີ່ຫຼັງຈາກສາຍໄຟ AC ຫຼື DC ໄດ້ຖືກແຊກແຊງດ້ວຍແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ສາຍໄຟຈະສົ່ງການລົບກວນກັບອຸປະກອນອື່ນໆ. ນີ້ແມ່ນການແຊກແຊງທາງອ້ອມຂອງສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານກັບວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ. ຄວນສັງເກດວ່າສິ່ງລົບກວນຂອງການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນບໍ່ຈໍາເປັນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍຕົວມັນເອງ, ແຕ່ອາດຈະເປັນສິ່ງລົບກວນທີ່ເກີດຈາກການແຊກແຊງຈາກພາຍນອກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ superimpose ສິ່ງລົບກວນນີ້ກັບສິ່ງລົບກວນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍຕົວມັນເອງ (ລັງສີຫຼື conduction) ແຊກແຊງກັບວົງຈອນອື່ນໆ. ຫຼືອຸປະກອນ.

ມາດຕະການຕ້ານການລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານ

ໃນທັດສະນະຂອງການສະແດງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະສາເຫດຂອງການລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ວິເຄາະຂ້າງເທິງ, ເງື່ອນໄຂທີ່ມັນເກີດຂຶ້ນສາມາດຖືກທໍາລາຍໃນລັກສະນະເປົ້າຫມາຍ, ແລະການແຊກແຊງຂອງສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານສາມາດສະກັດກັ້ນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ວິທີແກ້ໄຂມີດັ່ງນີ້: 1) ເອົາໃຈໃສ່ກັບຮູຜ່ານກະດານ. ຮູຜ່ານຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເປີດໃນຊັ້ນພະລັງງານທີ່ຈະ etched ເພື່ອປ່ອຍໃຫ້ຊ່ອງຫວ່າງສໍາລັບຮູຜ່ານທີ່ຈະຜ່ານ. ຖ້າຫາກວ່າການເປີດຂອງຊັ້ນພະລັງງານມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ, ມັນຈະ inevitably ຜົນກະທົບຕໍ່ loop ສັນຍານ, ສັນຍານຈະຖືກບັງຄັບໃຫ້ bypass, ພື້ນທີ່ loop ຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະສິ່ງລົບກວນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຖ້າບາງສາຍສັນຍານມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຢູ່ໃກ້ກັບການເປີດແລະແບ່ງປັນ loop ນີ້, impedance ທົ່ວໄປຈະເຮັດໃຫ້ crosstalk. ເບິ່ງຮູບ 3.

ຂ້າມເສັ້ນທາງທົ່ວໄປຂອງວົງຈອນສັນຍານ

2) ສາຍດິນພຽງພໍແມ່ນຕ້ອງການສໍາລັບສາຍເຊື່ອມຕໍ່. ແຕ່ລະສັນຍານຈໍາເປັນຕ້ອງມີ loop ສັນຍານທີ່ອຸທິດຕົນຂອງຕົນເອງ, ແລະພື້ນທີ່ loop ຂອງສັນຍານແລະ loop ແມ່ນນ້ອຍທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ນັ້ນແມ່ນ, ສັນຍານແລະ loop ຈະຕ້ອງຂະຫນານ.

3) ວາງເຄື່ອງກອງສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານ. ມັນປະສິດທິພາບສາມາດສະກັດກັ້ນສິ່ງລົບກວນພາຍໃນການສະຫນອງພະລັງງານແລະປັບປຸງການຕ້ານການແຊກແຊງແລະຄວາມປອດໄພຂອງລະບົບ. ແລະມັນເປັນຕົວກອງຄວາມຖີ່ວິທະຍຸສອງທາງ, ເຊິ່ງບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດກັ່ນຕອງການລົບກວນສິ່ງລົບກວນທີ່ນໍາສະເຫນີຈາກສາຍໄຟຟ້າ (ເພື່ອປ້ອງກັນການລົບກວນຈາກອຸປະກອນອື່ນໆ), ແຕ່ຍັງການກັ່ນຕອງສຽງທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍຕົວມັນເອງ (ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການລົບກວນກັບອຸປະກອນອື່ນໆ. ), ແລະແຊກແຊງ serial mode ຮູບແບບທົ່ວໄປ. ທັງສອງມີຜົນກະທົບ inhibitory.

4) ການຫັນປ່ຽນການແຍກພະລັງງານ. ແຍກສາຍກະແສໄຟຟ້າ ຫຼື ວົງວຽນແບບທົ່ວໄປຂອງສາຍສັນຍານ, ມັນສາມາດແຍກກະແສກະແສໄຟຟ້າໃນໂໝດທົ່ວໄປທີ່ສ້າງໃນຄວາມຖີ່ສູງ.

5) ຄວບຄຸມການສະຫນອງພະລັງງານ. ການຟື້ນຟູການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ສະອາດສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນລະດັບສິ່ງລົບກວນຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ.

6) ສາຍໄຟ. ສາຍ input ແລະ output ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານບໍ່ຄວນວາງຢູ່ເທິງຂອບຂອງກະດານ dielectric, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນມັນງ່າຍທີ່ຈະສ້າງຮັງສີແລະແຊກແຊງກັບວົງຈອນຫຼືອຸປະກອນອື່ນໆ.

7) ການສະຫນອງພະລັງງານແບບອະນາລັອກແລະດິຈິຕອນຄວນຈະຖືກແຍກອອກ. ອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຕໍ່ສິ່ງລົບກວນດິຈິຕອນ, ດັ່ງນັ້ນທັງສອງຄວນຖືກແຍກແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢູ່ທາງເຂົ້າຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ. ຖ້າສັນຍານຕ້ອງການຂະຫຍາຍທັງສ່ວນອະນາລັອກ ແລະດິຈິຕອນ, ວົງສາມາດຖືກວາງໄວ້ທີ່ໄລຍະສັນຍານເພື່ອຫຼຸດພື້ນທີ່ loop. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 4.

ວາງ loop ຢູ່ຈຸດຂ້າມສັນຍານເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ loop

8) ຫຼີກເວັ້ນການທັບຊ້ອນຂອງອຸປະກອນພະລັງງານແຍກຕ່າງຫາກລະຫວ່າງຊັ້ນຕ່າງໆ. ຢຸດພວກມັນໃຫ້ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນສົມທົບໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໂດຍຜ່ານ capacitance ກາຝາກ.

9) ແຍກອົງປະກອບທີ່ລະອຽດອ່ອນ. ອົງປະກອບບາງອັນ, ເຊັ່ນ: ວົງຈອນລັອກໄລຍະ (PLL), ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຕໍ່ກັບສຽງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານ. ໃຫ້ພວກເຂົາຢູ່ໄກຈາກການສະຫນອງພະລັງງານເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

10) ວາງສາຍໄຟ. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນວົງສັນຍານ, ສຽງລົບກວນສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ໂດຍການວາງສາຍໄຟຟ້າໃສ່ຂອບຂອງສາຍສັນຍານ, ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບ 5.

ວາງສາຍໄຟຢູ່ຂ້າງສາຍສັນຍານ

11) ເພື່ອປ້ອງກັນສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານຈາກການແຊກແຊງຂອງວົງຈອນແລະສິ່ງລົບກວນສະສົມທີ່ເກີດຈາກການແຊກແຊງພາຍນອກກັບການສະຫນອງພະລັງງານ, capacitor bypass ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັບດິນໃນເສັ້ນທາງແຊກແຊງ (ຍົກເວັ້ນລັງສີ), ດັ່ງນັ້ນ. ສິ່ງ​ລົບ​ກວນ​ສາ​ມາດ bypassed ກັບ​ດິນ​ເພື່ອ​ຫຼີກ​ເວັ້ນ​ການ​ແຊກ​ແຊງ​ກັບ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ແລະ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ອື່ນໆ​.

ສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນຜະລິດໂດຍກົງຫຼືໂດຍທາງອ້ອມຈາກການສະຫນອງພະລັງງານແລະແຊກແຊງກັບວົງຈອນ. ເມື່ອສະກັດກັ້ນຜົນກະທົບຂອງມັນຕໍ່ວົງຈອນ, ຄວນປະຕິບັດຕາມຫຼັກການທົ່ວໄປ. ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານຄວນໄດ້ຮັບການປ້ອງກັນຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ອິດທິພົນຂອງວົງຈອນຍັງຄວນຫຼຸດຜ່ອນອິດທິພົນຂອງໂລກພາຍນອກຫຼືວົງຈອນໃນການສະຫນອງພະລັງງານ, ເພື່ອບໍ່ໃຫ້ສຽງລົບກວນຂອງການສະຫນອງພະລັງງານຮ້າຍແຮງຂຶ້ນ.