In ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി പിസിബി ബോർഡ്, കൂടുതൽ പ്രധാനപ്പെട്ട തരത്തിലുള്ള ഇടപെടൽ വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്ദമാണ്. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി പിസിബി ബോർഡുകളിലെ പവർ നോയിസിന്റെ സവിശേഷതകളും കാരണങ്ങളും വ്യവസ്ഥാപിതമായി വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, എഞ്ചിനീയറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് രചയിതാവ് വളരെ ഫലപ്രദവും ലളിതവുമായ ചില പരിഹാരങ്ങൾ മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു.

വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്ദത്തിന്റെ വിശകലനം

പവർ സപ്ലൈ നോയ്‌സ് എന്നത് പവർ സപ്ലൈ തന്നെ സൃഷ്ടിക്കുന്നതോ അല്ലെങ്കിൽ അസ്വസ്ഥതയാൽ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതോ ആയ ശബ്ദത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇടപെടൽ ഇനിപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ പ്രകടമാണ്:

1) വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ അന്തർലീനമായ തടസ്സം മൂലമുണ്ടാകുന്ന വിതരണ ശബ്‌ദം. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ടുകളിൽ, വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്ദം ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നലുകളിൽ കൂടുതൽ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. അതിനാൽ, കുറഞ്ഞ ശബ്ദമുള്ള വൈദ്യുതി വിതരണം ആദ്യം ആവശ്യമാണ്. ശുദ്ധമായ ഒരു പവർ സ്രോതസ്സ് പോലെ പ്രധാനമാണ് ശുദ്ധമായ ഒരു ഗ്രൗണ്ട്. പവർ സ്വഭാവം ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

പവർ തരംഗരൂപം

ചിത്രം 1 ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ, അനുയോജ്യമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന് തടസ്സമില്ല, അതിനാൽ ശബ്ദമില്ല. എന്നിരുന്നാലും, യഥാർത്ഥ പവർ സപ്ലൈക്ക് ഒരു നിശ്ചിത ഇം‌പെഡൻസ് ഉണ്ട്, കൂടാതെ മുഴുവൻ പവർ സപ്ലൈയിലും ഇം‌പെഡൻസ് വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ, വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൽ ശബ്ദവും സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യും. അതിനാൽ, വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ തടസ്സം കഴിയുന്നത്ര കുറയ്ക്കണം, കൂടാതെ ഒരു പ്രത്യേക പവർ ലെയറും ഗ്രൗണ്ട് ലെയറും ഉണ്ടായിരിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്. ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ട് ഡിസൈനിൽ, ഒരു ബസിന്റെ രൂപത്തേക്കാൾ ഒരു ലെയറിന്റെ രൂപത്തിൽ വൈദ്യുതി വിതരണം രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതാണ് പൊതുവെ നല്ലത്, അങ്ങനെ ലൂപ്പിന് എല്ലായ്പ്പോഴും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഇം‌പെഡൻസ് ഉള്ള പാത പിന്തുടരാനാകും. കൂടാതെ, പിസിബിയിൽ ജനറേറ്റ് ചെയ്തതും സ്വീകരിച്ചതുമായ എല്ലാ സിഗ്നലുകൾക്കും പവർ ബോർഡ് ഒരു സിഗ്നൽ ലൂപ്പ് നൽകണം, അതുവഴി സിഗ്നൽ ലൂപ്പ് ചെറുതാക്കാനും അതുവഴി ശബ്ദം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.

2) കോമൺ മോഡ് ഫീൽഡ് ഇടപെടൽ. വൈദ്യുതി വിതരണവും നിലവും തമ്മിലുള്ള ശബ്ദത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇടപെടുന്ന സർക്യൂട്ടും ഒരു നിശ്ചിത പവർ സപ്ലൈയുടെ പൊതുവായ റഫറൻസ് പ്രതലവും ഉണ്ടാക്കിയ ലൂപ്പ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന കോമൺ മോഡ് വോൾട്ടേജ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന തടസ്സമാണിത്. അതിന്റെ മൂല്യം ആപേക്ഷിക വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെയും കാന്തിക മണ്ഡലത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ശക്തി ശക്തിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ.

സാധാരണ മോഡ് ഇടപെടൽ

ഈ ചാനലിൽ, ഐസിയിലെ ഒരു ഡ്രോപ്പ് സീരീസ് കറന്റ് ലൂപ്പിൽ ഒരു പൊതു-മോഡ് വോൾട്ടേജിന് കാരണമാകും, അത് സ്വീകരിക്കുന്ന ഭാഗത്തെ ബാധിക്കും. കാന്തിക മണ്ഡലം പ്രബലമാണെങ്കിൽ, സീരീസ് ഗ്രൗണ്ട് ലൂപ്പിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന പൊതു മോഡ് വോൾട്ടേജിന്റെ മൂല്യം ഇതാണ്:

സാധാരണ മോഡ് വോൾട്ടേജ്

ഫോർമുലയിൽ (1), ΔB എന്നത് കാന്തിക ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രതയിലെ മാറ്റമാണ്, Wb/m2; S ആണ് ഏരിയ, m2.

ഇത് ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലമാണെങ്കിൽ, അതിന്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ മൂല്യം അറിയപ്പെടുമ്പോൾ, അതിന്റെ ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജ് ആണ്

ഇൻഡക്റ്റീവ് വോൾട്ടേജ്

സമവാക്യം (2) സാധാരണയായി L=150/F അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കുറവിന് ബാധകമാണ്, ഇവിടെ F എന്നത് MHz ലെ വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തിയാണ്.

രചയിതാവിന്റെ അനുഭവം ഇതാണ്: ഈ പരിധി കവിഞ്ഞാൽ, പരമാവധി ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജിന്റെ കണക്കുകൂട്ടൽ ഇനിപ്പറയുന്നതിലേക്ക് ലളിതമാക്കാം:

പരമാവധി ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് വോൾട്ടേജ്

3) ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡ് ഫീൽഡ് ഇടപെടൽ. വൈദ്യുതി വിതരണവും ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് പവർ ലൈനുകളും തമ്മിലുള്ള ഇടപെടലിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. യഥാർത്ഥ പിസിബി രൂപകൽപ്പനയിൽ, വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്ദത്തിൽ അതിന്റെ അനുപാതം വളരെ കുറവാണെന്ന് രചയിതാവ് കണ്ടെത്തി, അതിനാൽ അത് ഇവിടെ ചർച്ച ചെയ്യേണ്ടതില്ല.

4) ഇന്റർ-ലൈൻ ഇടപെടൽ. വൈദ്യുതി ലൈനുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇടപെടലിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. രണ്ട് വ്യത്യസ്ത സമാന്തര സർക്യൂട്ടുകൾക്കിടയിൽ മ്യൂച്വൽ കപ്പാസിറ്റൻസ് സിയും മ്യൂച്വൽ ഇൻഡക്‌ടൻസ് M1-2 ഉം ഉള്ളപ്പോൾ, ഇടപെടൽ ഉറവിട സർക്യൂട്ടിൽ വോൾട്ടേജ് വിസിയും കറന്റ് ഐസിയും ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഇടപെടുന്ന സർക്യൂട്ട് ദൃശ്യമാകും:

A. കപ്പാസിറ്റീവ് ഇം‌പെഡൻസിലൂടെയുള്ള വോൾട്ടേജ്

വോൾട്ടേജ് കപ്പാസിറ്റീവ് ഇം‌പെഡൻസിലൂടെ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു

ഫോർമുലയിൽ (4), RV എന്നത് ഇന്റർഫെർഡ് സർക്യൂട്ടിന്റെ നിയർ-എൻഡ് റെസിസ്റ്റന്റിന്റെയും ഫാർ-എൻഡ് റെസിസ്റ്റന്റിന്റെയും സമാന്തര മൂല്യമാണ്.

ബി. ഇൻഡക്റ്റീവ് കപ്ലിംഗ് വഴി സീരീസ് പ്രതിരോധം

ഇൻഡക്റ്റീവ് കപ്ലിംഗ് വഴി സീരീസ് പ്രതിരോധം

ഇടപെടൽ ഉറവിടത്തിൽ പൊതുവായ മോഡ് ശബ്‌ദം ഉണ്ടെങ്കിൽ, ലൈൻ-ടു-ലൈൻ ഇടപെടൽ സാധാരണയായി കോമൺ മോഡിന്റെയും ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡിന്റെയും രൂപമാണ്.

5) പവർ ലൈൻ കപ്ലിംഗ്. എസി അല്ലെങ്കിൽ ഡിസി പവർ കോർഡ് വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടലിന് വിധേയമായ ശേഷം, പവർ കോർഡ് മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളിലേക്ക് ഇടപെടൽ കൈമാറുന്ന പ്രതിഭാസത്തെ ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ടിലേക്കുള്ള വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്ദത്തിന്റെ പരോക്ഷമായ ഇടപെടലാണിത്. പവർ സപ്ലൈയുടെ ശബ്‌ദം സ്വയം സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെടണമെന്നില്ല എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, മറിച്ച് ബാഹ്യ ഇടപെടൽ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ശബ്‌ദം ആയിരിക്കാം, തുടർന്ന് മറ്റ് സർക്യൂട്ടുകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നതിന് സ്വയം സൃഷ്ടിക്കുന്ന (റേഡിയേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ചാലകത) ഈ ശബ്‌ദം സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുക. അല്ലെങ്കിൽ ഉപകരണങ്ങൾ.

വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്‌ദ തടസ്സം ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രതിരോധ നടപടികൾ

മുകളിൽ വിശകലനം ചെയ്ത വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്‌ദ ഇടപെടലിന്റെ വ്യത്യസ്ത പ്രകടനങ്ങളും കാരണങ്ങളും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, അത് സംഭവിക്കുന്ന അവസ്ഥകൾ ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്ത് നശിപ്പിക്കാനും വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്ദത്തിന്റെ ഇടപെടൽ ഫലപ്രദമായി അടിച്ചമർത്താനും കഴിയും. പരിഹാരങ്ങൾ ഇപ്രകാരമാണ്: 1) ബോർഡിലെ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ ശ്രദ്ധിക്കുക. ത്രൂ ഹോളിന് പവർ ലെയറിൽ ഒരു ഓപ്പണിംഗ് ആവശ്യമാണ്, അതിലൂടെ ദ്വാരം കടന്നുപോകുന്നതിന് ഇടം നൽകണം. പവർ ലെയറിന്റെ തുറക്കൽ വളരെ വലുതാണെങ്കിൽ, അത് അനിവാര്യമായും സിഗ്നൽ ലൂപ്പിനെ ബാധിക്കും, സിഗ്നൽ ബൈപാസ് ചെയ്യാൻ നിർബന്ധിതരാകും, ലൂപ്പ് ഏരിയ വർദ്ധിക്കും, ശബ്ദം വർദ്ധിക്കും. അതേ സമയം, ചില സിഗ്നൽ ലൈനുകൾ ഓപ്പണിംഗിന് സമീപം കേന്ദ്രീകരിച്ച് ഈ ലൂപ്പ് പങ്കിടുകയാണെങ്കിൽ, പൊതുവായ പ്രതിരോധം ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്കിന് കാരണമാകും. ചിത്രം 3 കാണുക.

സിഗ്നൽ സർക്യൂട്ടിന്റെ പൊതുവായ പാത മറികടക്കുക

2) കണക്ഷൻ വയറുകൾക്ക് മതിയായ ഗ്രൗണ്ട് വയറുകൾ ആവശ്യമാണ്. ഓരോ സിഗ്നലിനും അതിന്റേതായ സമർപ്പിത സിഗ്നൽ ലൂപ്പ് ഉണ്ടായിരിക്കണം, സിഗ്നലിന്റെയും ലൂപ്പിന്റെയും ലൂപ്പ് ഏരിയ കഴിയുന്നത്ര ചെറുതാണ്, അതായത്, സിഗ്നലും ലൂപ്പും സമാന്തരമായിരിക്കണം.

3) ഒരു പവർ സപ്ലൈ നോയ്സ് ഫിൽട്ടർ സ്ഥാപിക്കുക. ഇതിന് വൈദ്യുതി വിതരണത്തിനുള്ളിലെ ശബ്ദത്തെ ഫലപ്രദമായി അടിച്ചമർത്താനും സിസ്റ്റത്തിന്റെ ആന്റി-ഇടപെടലുകളും സുരക്ഷയും മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും. കൂടാതെ ഇത് ഒരു ടു-വേ റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി ഫിൽട്ടറാണ്, ഇത് പവർ ലൈനിൽ നിന്ന് (മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഇടപെടൽ തടയുന്നതിന്) അവതരിപ്പിച്ച ശബ്ദ ഇടപെടൽ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യാൻ മാത്രമല്ല, സ്വയം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ശബ്‌ദം ഫിൽട്ടർ ചെയ്യാനും കഴിയും (മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളുമായുള്ള ഇടപെടൽ ഒഴിവാക്കാൻ. ), സീരിയൽ മോഡ് കോമൺ മോഡിൽ ഇടപെടുക. രണ്ടിനും നിരോധന ഫലമുണ്ട്.

4) പവർ ഐസൊലേഷൻ ട്രാൻസ്ഫോർമർ. സിഗ്നൽ കേബിളിന്റെ പവർ ലൂപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ കോമൺ മോഡ് ഗ്രൗണ്ട് ലൂപ്പ് വേർതിരിക്കുക, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസിയിൽ ജനറേറ്റുചെയ്യുന്ന കോമൺ മോഡ് ലൂപ്പ് കറന്റ് ഫലപ്രദമായി വേർതിരിക്കാനാകും.

5) പവർ സപ്ലൈ റെഗുലേറ്റർ. ശുദ്ധമായ പവർ സപ്ലൈ വീണ്ടെടുക്കുന്നത് വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ ശബ്ദത്തിന്റെ അളവ് വളരെ കുറയ്ക്കും.

6) വയറിംഗ്. വൈദ്യുത വിതരണത്തിന്റെ ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് ലൈനുകൾ വൈദ്യുത ബോർഡിന്റെ അരികിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ പാടില്ല, അല്ലാത്തപക്ഷം റേഡിയേഷൻ സൃഷ്ടിക്കാനും മറ്റ് സർക്യൂട്ടുകളിലോ ഉപകരണങ്ങളിലോ ഇടപെടാനും എളുപ്പമാണ്.

7) അനലോഗ്, ഡിജിറ്റൽ പവർ സപ്ലൈ വേർതിരിക്കേണ്ടതാണ്. ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി ഉപകരണങ്ങൾ സാധാരണയായി ഡിജിറ്റൽ ശബ്ദത്തോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്, അതിനാൽ വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ പ്രവേശന കവാടത്തിൽ ഇവ രണ്ടും വേർപെടുത്തുകയും ഒരുമിച്ച് ബന്ധിപ്പിക്കുകയും വേണം. സിഗ്നലിന് അനലോഗ്, ഡിജിറ്റൽ ഭാഗങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിക്കണമെങ്കിൽ, ലൂപ്പ് ഏരിയ കുറയ്ക്കുന്നതിന് സിഗ്നൽ സ്പാനിൽ ഒരു ലൂപ്പ് സ്ഥാപിക്കാം. ചിത്രം 4 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ.

ലൂപ്പ് ഏരിയ കുറയ്ക്കുന്നതിന് സിഗ്നൽ ക്രോസിംഗിൽ ഒരു ലൂപ്പ് സ്ഥാപിക്കുക

8) വ്യത്യസ്ത പാളികൾക്കിടയിൽ പ്രത്യേക പവർ സപ്ലൈകൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നത് ഒഴിവാക്കുക. അവയെ കഴിയുന്നത്ര സ്തംഭിപ്പിക്കുക, അല്ലാത്തപക്ഷം വൈദ്യുത വിതരണ ശബ്‌ദം പരാന്നഭോജി കപ്പാസിറ്റൻസിലൂടെ എളുപ്പത്തിൽ ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെടും.

9) സെൻസിറ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ ഒറ്റപ്പെടുത്തുക. ഫേസ് ലോക്ക്ഡ് ലൂപ്പുകൾ (PLL) പോലുള്ള ചില ഘടകങ്ങൾ വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്ദത്തോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൽ നിന്ന് കഴിയുന്നത്ര അകലം പാലിക്കുക.

10) പവർ കോർഡ് സ്ഥാപിക്കുക. സിഗ്നൽ ലൂപ്പ് കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സിഗ്നൽ ലൈനിന്റെ അരികിൽ വൈദ്യുതി ലൈൻ സ്ഥാപിച്ച് ശബ്ദം കുറയ്ക്കാം.

സിഗ്നൽ ലൈനിനോട് ചേർന്ന് പവർ കോർഡ് സ്ഥാപിക്കുക

11) വൈദ്യുത വിതരണ ശബ്‌ദം സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ ഇടപെടുന്നതിൽ നിന്നും വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൽ ബാഹ്യ ഇടപെടൽ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ശബ്‌ദത്തെ തടയുന്നതിന്, ഒരു ബൈപാസ് കപ്പാസിറ്റർ തടസ്സ പാതയിൽ (റേഡിയേഷൻ ഒഴികെ) നിലവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളും ഉപകരണങ്ങളും തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ ശബ്ദം നിലത്തേക്ക് മറികടക്കാൻ കഴിയും.

വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്‌ദം വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൽ നിന്ന് നേരിട്ടോ അല്ലാതെയോ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുകയും സർക്യൂട്ടിൽ ഇടപെടുകയും ചെയ്യുന്നു. സർക്യൂട്ടിൽ അതിന്റെ സ്വാധീനം അടിച്ചമർത്തുമ്പോൾ, ഒരു പൊതു തത്വം പാലിക്കണം. ഒരു വശത്ത്, വൈദ്യുതി വിതരണ ശബ്ദം കഴിയുന്നത്ര തടയണം. സർക്യൂട്ടിന്റെ സ്വാധീനം, നേരെമറിച്ച്, വൈദ്യുതി വിതരണത്തിലെ ശബ്ദത്തെ കൂടുതൽ വഷളാക്കാതിരിക്കാൻ, പുറം ലോകത്തിന്റെയോ സർക്യൂട്ടിന്റെയോ സ്വാധീനം കുറയ്ക്കുകയും വേണം.