Paskirstytas triukšmas, kurį sukelia būdinga maitinimo šaltinio varža. Aukšto dažnio grandinėse maitinimo šaltinio triukšmas turi didesnį poveikį aukšto dažnio signalams. Todėl pirmiausia reikalingas žemo triukšmo maitinimo šaltinis. Švarus įžeminimas yra toks pat svarbus kaip švarus maitinimo šaltinis; bendrojo režimo lauko trukdžiai. Nurodo triukšmą tarp maitinimo šaltinio ir žemės. Tai trikdžiai, kuriuos sukelia bendrojo režimo įtampa, kurią sukelia trikdančios grandinės suformuota kilpa ir tam tikro maitinimo šaltinio bendras atskaitos paviršius. Jo reikšmė priklauso nuo santykinio elektrinio lauko ir magnetinio lauko. Jėga priklauso nuo jėgos.

In aukšto dažnio PCB, svarbesnis trikdžių tipas yra maitinimo šaltinio triukšmas. Sistemingai analizuojant aukšto dažnio PCB plokščių galios triukšmo charakteristikas ir priežastis, kartu su inžinerinėmis programomis, siūlomi keli labai veiksmingi ir paprasti sprendimai.

Maitinimo šaltinio triukšmo analizė

Maitinimo šaltinio triukšmas reiškia triukšmą, kurį sukuria pats maitinimo šaltinis arba sukelia trikdžiai. Trikdžiai pasireiškia šiais aspektais:

1) Paskirstytas triukšmas, atsirandantis dėl paties maitinimo šaltinio būdingos varžos. Aukšto dažnio grandinėse maitinimo šaltinio triukšmas turi didesnį poveikį aukšto dažnio signalams. Todėl pirmiausia reikalingas žemo triukšmo maitinimo šaltinis. Švarus įžeminimas yra toks pat svarbus kaip švarus energijos šaltinis.

Idealiu atveju maitinimo šaltinis neturi varžos, todėl nėra triukšmo. Tačiau tikrasis maitinimo šaltinis turi tam tikrą varžą, o varža paskirstoma visame maitinimo šaltinyje. Todėl triukšmas taip pat bus ant maitinimo šaltinio. Todėl maitinimo bloko varža turėtų būti kiek įmanoma sumažinta, o geriausia turėti tam skirtą maitinimo sluoksnį ir žemės sluoksnį. Projektuojant aukšto dažnio grandinę, paprastai geriau suprojektuoti maitinimo šaltinį sluoksnio, o ne magistralės pavidalu, kad kilpa visada galėtų sekti kelią su mažiausia varža. Be to, maitinimo plokštė taip pat turi užtikrinti signalo kilpą visiems generuojamiems ir priimamiems signalams ant PCB, kad būtų galima sumažinti signalo kilpą ir taip sumažinti triukšmą.

2) Maitinimo linijos jungtis. Tai reiškia reiškinį, kai kintamosios srovės arba nuolatinės srovės maitinimo laidą veikia elektromagnetiniai trukdžiai, maitinimo laidas perduoda trikdžius kitiems įrenginiams. Tai netiesioginiai maitinimo triukšmo trukdžiai aukšto dažnio grandinei. Pažymėtina, kad maitinimo šaltinio triukšmas nebūtinai sukuriamas savaime, bet gali būti ir išorinių trukdžių sukeliamas triukšmas, o vėliau šį triukšmą sudėlioti su jo paties generuojamu triukšmu (spinduliavimu ar laidumu), kad trukdytų kitoms grandinėms. arba prietaisai.

3) Bendrojo režimo lauko trukdžiai. Nurodo triukšmą tarp maitinimo šaltinio ir žemės. Tai trikdžiai, kuriuos sukelia bendrojo režimo įtampa, kurią sukelia trikdančios grandinės suformuota kilpa ir tam tikro maitinimo šaltinio bendras atskaitos paviršius. Jo reikšmė priklauso nuo santykinio elektrinio lauko ir magnetinio lauko. Jėga priklauso nuo jėgos.

Šiame kanale Ic kritimas sukels bendrojo režimo įtampą nuosekliojoje srovės kilpoje, o tai paveiks priėmimo dalį. Jei dominuoja magnetinis laukas, nuosekliojoje įžeminimo kilpoje generuojamos bendrojo režimo įtampos vertė yra tokia:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB formulėje (1) yra magnetinės indukcijos intensyvumo pokytis, Wb/m2; S yra plotas, m2.

Jei tai elektromagnetinis laukas, kai jo elektrinio lauko vertė yra žinoma, jo indukcinė įtampa yra:

Vcm = (I × h × F × E/48) (2)

(2) lygtis paprastai taikoma L = 150/F arba mažiau, kur F yra elektromagnetinių bangų dažnis MHz.

Jei ši riba viršijama, maksimalios indukuotos įtampos apskaičiavimas gali būti supaprastintas taip:

Vcm = 2×h×E (3) 3) Diferencialinio režimo lauko trukdžiai. Nurodo trikdžius tarp maitinimo šaltinio ir įvesties bei išvesties maitinimo linijų. Tikroje PCB konstrukcijoje autorius nustatė, kad jo dalis maitinimo šaltinio triukšme yra labai maža, todėl čia nebūtina apie tai diskutuoti.

4) Inter-line trukdžiai. Nurodo trikdžius tarp elektros linijų. Kai tarp dviejų skirtingų lygiagrečių grandinių yra abipusė talpa C ir abipusis induktyvumas M1-2, jei trikdžių šaltinio grandinėje yra įtampa VC ir srovė IC, atsiranda trikdžių grandinė:

a. Įtampa, sujungta per talpinę varžą, yra

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

(4) formulėje Rv yra lygiagreti trukdančios grandinės artimojo galo varžos ir tolimojo galo varžos vertė.

b. Serijinis atsparumas per indukcinę jungtį

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Jei trikdžių šaltinyje yra bendro režimo triukšmo, tiesioginiai trikdžiai paprastai būna bendrojo režimo ir diferencialinio režimo.

Atsakomosios priemonės, skirtos pašalinti maitinimo šaltinio triukšmo trukdžius

Atsižvelgiant į aukščiau išnagrinėtus skirtingus maitinimo šaltinio triukšmo trikdžių pasireiškimus ir priežastis, sąlygas, kuriomis jie atsiranda, galima tikslingai sunaikinti ir efektyviai slopinti maitinimo šaltinio triukšmo trukdžius. Sprendimai yra šie:

1) Atkreipkite dėmesį į skyles ant lentos. Per skylę reikia išgraviruoti maitinimo sluoksnio angą, kad liktų erdvės kiaurymei praeiti. Jei maitinimo sluoksnio anga yra per didelė, tai neišvengiamai paveiks signalo kilpą, signalas bus priverstas apeiti, padidės kilpos plotas, padidės triukšmas. Tuo pačiu metu, jei kai kurios signalo linijos yra sutelktos šalia angos ir dalijasi šia kilpa, bendra varža sukels skersinį.

2) Įdėkite maitinimo šaltinio triukšmo filtrą. Jis gali veiksmingai slopinti triukšmą maitinimo šaltinio viduje ir pagerinti sistemos trukdžius bei saugumą. Ir tai yra dvipusis radijo dažnių filtras, galintis ne tik išfiltruoti iš elektros linijos sklindančius triukšmo trukdžius (kad netrukdytų kita įranga), bet ir išfiltruoti savo paties generuojamą triukšmą (kad nebūtų trukdžių kitai įrangai). ) ir trukdo nuosekliojo režimo bendrajam režimui. Abu turi slopinamąjį poveikį.

3) Maitinimo izoliavimo transformatorius. Atskirkite signalo kabelio maitinimo kilpą arba bendrojo režimo įžeminimo kilpą, ji gali efektyviai izoliuoti aukšto dažnio generuojamą bendrojo režimo kilpos srovę.

4) Maitinimo reguliatorius. Grąžinus švaresnį maitinimo šaltinį, galima gerokai sumažinti maitinimo šaltinio triukšmo lygį.

5) Laidai. Maitinimo įvesties ir išvesties linijos neturėtų būti tiesiamos ant dielektrinės plokštės krašto, nes priešingu atveju bus lengva generuoti spinduliuotę ir trukdyti kitoms grandinėms ar įrangai.

6) Atskiri analoginiai ir skaitmeniniai maitinimo šaltiniai. Aukšto dažnio įrenginiai paprastai yra labai jautrūs skaitmeniniam triukšmui, todėl juos reikia atskirti ir sujungti kartu prie maitinimo šaltinio įėjimo. Jei signalas turi apimti ir analogines, ir skaitmenines dalis, prie signalo intervalo galima įdėti kilpą, kad būtų sumažintas kilpos plotas.

7) Venkite atskirų maitinimo šaltinių persidengimo tarp skirtingų sluoksnių. Padalinkite juos kiek įmanoma, kitaip maitinimo šaltinio triukšmas lengvai susijungia per parazitinę talpą.

8) Izoliuokite jautrius komponentus. Kai kurie komponentai, tokie kaip fazinės kilpos (PLL), yra labai jautrūs maitinimo šaltinio triukšmui. Laikykite juos kuo toliau nuo maitinimo šaltinio.

9) Jungiamiesiems laidams reikia pakankamai įžeminimo laidų. Kiekvienas signalas turi turėti savo tam skirtą signalo kilpą, o signalo ir kilpos kontūro plotas turi būti kuo mažesnis, tai yra, signalas ir kilpa turi būti lygiagretūs.

10) Uždėkite maitinimo laidą. Siekiant sumažinti signalo kilpą, triukšmą galima sumažinti pastatant maitinimo liniją ant signalo linijos krašto.

11) Kad maitinimo šaltinio triukšmas netrukdytų plokštėms ir kaupiamasis triukšmas, kurį sukelia išoriniai trikdžiai maitinimo šaltiniui, trikdžių kelyje (išskyrus spinduliuotę) į žemę galima prijungti apėjimo kondensatorių, kad triukšmas gali būti pašalintas į žemę, kad būtų išvengta trukdžių kitai įrangai ir prietaisams.

Apibendrinant

Maitinimo šaltinio triukšmas tiesiogiai arba netiesiogiai kyla iš maitinimo šaltinio ir trukdo grandinei. Slopinant jo poveikį grandinei, reikia vadovautis bendru principu. Viena vertus, reikia kiek įmanoma išvengti maitinimo triukšmo. Kita vertus, grandinės įtaka taip pat turėtų sumažinti išorinio pasaulio ar grandinės įtaką maitinimo šaltiniui, kad nepablogėtų maitinimo šaltinio triukšmas.