ການວິເຄາະແລະການຕ້ານສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານໃນການອອກແບບ PCB

ກະຈາຍສຽງລົບກວນທີ່ເກີດຈາກ impedance ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ. ໃນວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານມີຜົນກະທົບຫຼາຍຕໍ່ສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການສະຫນອງພະລັງງານສຽງຕ່ໍາແມ່ນຈໍາເປັນທໍາອິດ. ພື້ນທີ່ສະອາດມີຄວາມສໍາຄັນເທົ່າກັບການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ສະອາດ; ການແຊກແຊງພາກສະຫນາມແບບທົ່ວໄປ. ຫມາຍເຖິງສິ່ງລົບກວນລະຫວ່າງການສະຫນອງພະລັງງານແລະດິນ. ມັນແມ່ນການແຊກແຊງທີ່ເກີດຈາກແຮງດັນຂອງໂຫມດທົ່ວໄປທີ່ເກີດຈາກວົງຈອນທີ່ເກີດຂື້ນໂດຍວົງຈອນແຊກແຊງແລະຫນ້າດິນອ້າງອີງທົ່ວໄປຂອງການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ແນ່ນອນ. ມູນຄ່າຂອງມັນຂຶ້ນກັບສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ. ຄວາມເຂັ້ມແຂງແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ.

In PCB ຄວາມຖີ່ສູງ, ປະເພດທີ່ສໍາຄັນກວ່າຂອງການແຊກແຊງແມ່ນສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານ. ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະລະບົບຂອງຄຸນລັກສະນະແລະສາເຫດຂອງສິ່ງລົບກວນພະລັງງານໃນກະດານ PCB ຄວາມຖີ່ສູງ, ປະສົມປະສານກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກດ້ານວິສະວະກໍາ, ບາງວິທີແກ້ໄຂທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍແລະງ່າຍດາຍໄດ້ຖືກສະເຫນີ.

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.

ໂດຍຫລັກການແລ້ວ, ການສະຫນອງພະລັງງານບໍ່ມີ impedance, ສະນັ້ນບໍ່ມີສິ່ງລົບກວນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການສະຫນອງພະລັງງານຕົວຈິງມີ impedance ທີ່ແນ່ນອນ, ແລະ impedance ໄດ້ຖືກແຈກຢາຍຢູ່ໃນການສະຫນອງພະລັງງານທັງຫມົດ. ເພາະສະນັ້ນ, ສິ່ງລົບກວນຍັງຈະຖືກ superimposed ກ່ຽວກັບການສະຫນອງພະລັງງານ. ດັ່ງນັ້ນ, impedance ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານຄວນໄດ້ຮັບການຫຼຸດລົງຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ແລະມັນດີທີ່ສຸດທີ່ຈະມີຊັ້ນພະລັງງານທີ່ອຸທິດຕົນແລະຊັ້ນດິນ. ໃນການອອກແບບວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະດີກວ່າໃນການອອກແບບການສະຫນອງພະລັງງານໃນຮູບແບບຂອງຊັ້ນກ່ວາໃນຮູບແບບຂອງລົດເມ, ດັ່ງນັ້ນ loop ສາມາດປະຕິບັດຕາມເສັ້ນທາງທີ່ມີ impedance ຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ກະດານພະລັງງານຍັງຕ້ອງສະຫນອງການ loop ສັນຍານສໍາລັບສັນຍານທັງຫມົດທີ່ຜະລິດແລະໄດ້ຮັບໃນ PCB, ດັ່ງນັ້ນ loop ສັນຍານສາມາດໄດ້ຮັບການຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ.

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

3) ການແຊກແຊງພາກສະຫນາມແບບທົ່ວໄປ. ຫມາຍເຖິງສິ່ງລົບກວນລະຫວ່າງການສະຫນອງພະລັງງານແລະດິນ. ມັນແມ່ນການແຊກແຊງທີ່ເກີດຈາກແຮງດັນຂອງໂຫມດທົ່ວໄປທີ່ເກີດຈາກວົງຈອນທີ່ເກີດຂື້ນໂດຍວົງຈອນແຊກແຊງແລະຫນ້າດິນອ້າງອີງທົ່ວໄປຂອງການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ແນ່ນອນ. ມູນຄ່າຂອງມັນຂຶ້ນກັບສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ. ຄວາມເຂັ້ມແຂງແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ.

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

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB ໃນສູດ (1) ແມ່ນການປ່ຽນແປງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງແມ່ເຫຼັກ, Wb/m2; S ແມ່ນພື້ນທີ່, m2.

ຖ້າມັນເປັນສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ເມື່ອມູນຄ່າພາກສະຫນາມໄຟຟ້າຂອງມັນຮູ້, ແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນຂອງມັນແມ່ນ:

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

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

ຖ້າເກີນຂອບເຂດຈໍາກັດນີ້, ການຄິດໄລ່ແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນສູງສຸດສາມາດງ່າຍດາຍໄດ້:

Vcm = 2×h×E (3) 3) ການແຊກແຊງພາກສະຫນາມຂອງຮູບແບບຄວາມແຕກຕ່າງ. ຫມາຍເຖິງການແຊກແຊງລະຫວ່າງການສະຫນອງພະລັງງານແລະສາຍພະລັງງານ input ແລະ output. ໃນການອອກແບບ PCB ຕົວຈິງ, ຜູ້ຂຽນໄດ້ພົບເຫັນວ່າອັດຕາສ່ວນຂອງມັນຢູ່ໃນສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນຫນ້ອຍຫຼາຍ, ສະນັ້ນມັນບໍ່ຈໍາເປັນທີ່ຈະສົນທະນາມັນຢູ່ທີ່ນີ້.

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

ກ. ແຮງດັນທີ່ສົມທົບຜ່ານ impedance capacitive ແມ່ນ

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

ໃນສູດ (4), Rv ແມ່ນຄ່າຂະຫນານຂອງຄວາມຕ້ານທານໃກ້ທ້າຍແລະການຕໍ່ຕ້ານໄກຂອງວົງຈອນແຊກແຊງ.

ຂ. ຄວາມຕ້ານທານຊຸດໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມ inductive

V = M1-2*△Ic/△t (5)

ຖ້າມີສຽງລົບກວນໃນໂໝດທົ່ວໄປໃນແຫຼ່ງລົບກວນ, ການລົບກວນຈາກແຖວຕໍ່ສາຍໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະໃຊ້ຮູບແບບຂອງໂໝດທົ່ວໄປ ແລະຮູບແບບຄວາມແຕກຕ່າງ.

ມາດຕະການຕ້ານການລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານ

ໃນທັດສະນະຂອງການສະແດງອອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະສາເຫດຂອງການແຊກແຊງສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານໄດ້ວິເຄາະຂ້າງເທິງ, ເງື່ອນໄຂພາຍໃຕ້ການທີ່ເຂົາເຈົ້າເກີດຂຶ້ນສາມາດຖືກທໍາລາຍໃນລັກສະນະເປົ້າຫມາຍ, ແລະການແຊກແຊງຂອງສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານສາມາດສະກັດກັ້ນປະສິດທິຜົນ. ວິທີແກ້ໄຂແມ່ນ:

1) ເອົາໃຈໃສ່ກັບຮູໂດຍຜ່ານກະດານ. ຮູຜ່ານຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເປີດໃນຊັ້ນພະລັງງານທີ່ຈະ etched ເພື່ອປ່ອຍໃຫ້ຊ່ອງຫວ່າງສໍາລັບຮູຜ່ານທີ່ຈະຜ່ານ. ຖ້າຫາກວ່າການເປີດຂອງຊັ້ນພະລັງງານມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ, ມັນຈະ inevitably ຜົນກະທົບຕໍ່ loop ສັນຍານ, ສັນຍານຈະຖືກບັງຄັບໃຫ້ bypass, ພື້ນທີ່ loop ຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະສິ່ງລົບກວນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຖ້າບາງສາຍສັນຍານມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຢູ່ໃກ້ກັບການເປີດແລະແບ່ງປັນ loop ນີ້, impedance ທົ່ວໄປຈະເຮັດໃຫ້ crosstalk.

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

3) ການຫັນປ່ຽນການແຍກພະລັງງານ. ແຍກສາຍກະແສໄຟຟ້າ ຫຼື ວົງວຽນແບບທົ່ວໄປຂອງສາຍສັນຍານ, ມັນສາມາດແຍກກະແສກະແສໄຟຟ້າໃນໂໝດທົ່ວໄປທີ່ສ້າງໃນຄວາມຖີ່ສູງ.

4) ຄວບຄຸມການສະຫນອງພະລັງງານ. ການຟື້ນຟູການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ສະອາດສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນລະດັບສິ່ງລົບກວນຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ.

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

6) ການສະຫນອງພະລັງງານແບບອະນາລັອກແລະດິຈິຕອນແຍກຕ່າງຫາກ. ອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຕໍ່ສິ່ງລົບກວນດິຈິຕອນ, ດັ່ງນັ້ນທັງສອງຄວນຖືກແຍກອອກແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢູ່ທາງເຂົ້າຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ. ຖ້າສັນຍານຕ້ອງການຂະຫຍາຍທັງສ່ວນອະນາລັອກ ແລະ ດິຈິຕອລ, ວົງສາມາດຖືກວາງໄວ້ທີ່ໄລຍະສັນຍານເພື່ອຫຼຸດພື້ນທີ່ loop.

7) ຫຼີກເວັ້ນການທັບຊ້ອນຂອງອຸປະກອນພະລັງງານແຍກຕ່າງຫາກລະຫວ່າງຊັ້ນຕ່າງໆ. ຢຸດພວກມັນໃຫ້ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນສົມທົບໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໂດຍຜ່ານ capacitance ກາຝາກ.

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

9) ສາຍດິນທີ່ພຽງພໍແມ່ນຕ້ອງການສໍາລັບສາຍເຊື່ອມຕໍ່. ແຕ່ລະສັນຍານຈໍາເປັນຕ້ອງມີ loop ສັນຍານທີ່ອຸທິດຕົນຂອງຕົນເອງ, ແລະພື້ນທີ່ loop ຂອງສັນຍານແລະ loop ແມ່ນນ້ອຍທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ນັ້ນແມ່ນ, ສັນຍານແລະ loop ຈະຕ້ອງຂະຫນານ.

10) ວາງສາຍໄຟ. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນວົງສັນຍານ, ສຽງລົບກວນສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ໂດຍການວາງສາຍໄຟຟ້າໃສ່ຂອບຂອງສາຍສັນຍານ.

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​.

ໃນການສະຫລຸບ

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