Бүрэлдэхүүн хэсгүүд, хэлхээний дизайны сонголтоос гадна сайн цахилгаан гүйдлийн хавтан (ПХБ) загвар нь цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын маш чухал хүчин зүйл юм. ПХБ-ийн EMC дизайны гол зүйл бол дахин урсах талбайг аль болох багасгаж, дахин урсгалын замыг дизайны чиглэлд урсгах явдал юм. Буцах гүйдлийн хамгийн түгээмэл асуудал нь жишиг хавтгай дахь хагарал, жишиг хавтгайн давхаргыг өөрчлөх, холбогчоор урсах дохио зэргээс үүсдэг. Холболтын конденсатор эсвэл салгах конденсатор нь зарим асуудлыг шийдэж болох боловч конденсатор, дамжуулагч, дэвсгэр, утаснуудын ерөнхий эсэргүүцэлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Энэхүү лекц нь EMC-ийн ПХБ-ын дизайны технологийг гурван талаас нь танилцуулах болно: ПХБ-ийн давхарга тавих стратеги, зохион байгуулалтын ур чадвар, утас холбох дүрэм.

ПХБ-ийн давхаргын стратеги

Процессын зузаан, хэлхээний самбарын дизайн дахь давхаргын тоо нь асуудлыг шийдэх түлхүүр биш юм. Сайн давхаргатай овоолох нь цахилгаан автобусыг тойрч гарах, салгах, цахилгаан давхарга эсвэл газрын давхарга дээрх түр зуурын хүчдэлийг багасгах явдал юм. Дохио ба цахилгаан хангамжийн цахилгаан соронзон орныг хамгаалах түлхүүр. Дохионы ул мөрийн үүднээс авч үзвэл бүх дохионы ул мөрийг нэг буюу хэд хэдэн давхаргад байрлуулах нь сайн давхрагын стратеги байх ёстой бөгөөд эдгээр давхаргууд нь эрчим хүчний давхарга эсвэл газрын давхаргын хажууд байна. Цахилгаан хангамжийн хувьд давхаргын сайн стратеги нь эрчим хүчний давхарга нь газрын давхаргатай зэргэлдээ байх ёстой бөгөөд эрчим хүчний давхарга ба газрын давхаргын хоорондох зай аль болох бага байх ёстой. Үүнийг бид “давхаргалах” стратеги гэж нэрлэдэг. Доор бид маш сайн ПХБ-ийн давхаргын стратегийн талаар тусгайлан ярих болно. 1. Утасны давхаргын проекцын хавтгай нь түүний дахин урсгалын хавтгай давхаргын талбайд байх ёстой. Хэрэв утаснуудын давхарга нь дахин урсах онгоцны давхаргын проекцын хэсэгт байхгүй бол утсыг залгах үед проекцын талбайн гадна дохиоллын шугамууд гарч ирэх бөгөөд энэ нь “ирмэгийн цацрагийн” асуудлыг үүсгэж, дохионы хүрдний талбайг нэмэгдүүлэх болно. , үр дүнд нь дифференциал горимын цацраг . 2. Зэргэлдээ утаснуудын давхаргыг суулгахаас зайлсхийхийг хичээ. Зэргэлдээх утаснуудын давхаргууд дээрх зэрэгцээ дохионы ул мөр нь дохионы хөндлөн огтлолцлыг үүсгэж болзошгүй тул зэргэлдээх утаснуудаас зайлсхийх боломжгүй бол хоёр утасны давхаргын хоорондох давхаргын зайг зохих ёсоор нэмэгдүүлэх ба утаснуудын давхарга ба түүний дохионы хэлхээний хоорондох давхаргын зайг зохих ёсоор нэмэгдүүлэх шаардлагатай. багасгах. 3. Зэргэлдээх хавтгай давхаргууд нь проекцын хавтгайнуудаа давхцахаас зайлсхийх хэрэгтэй. Учир нь төсөөлөл давхцах үед давхаргын хоорондох холболтын багтаамж нь давхаргын хоорондох чимээ шуугианыг бие биетэйгээ холбоход хүргэдэг.

Олон давхаргат хавтангийн загвар

Цагийн давтамж 5 МГц-ээс хэтэрсэн эсвэл дохионы өсөлтийн хугацаа 5 ns-ээс бага үед дохионы хүрдний талбайг сайн хянахын тулд ерөнхийдөө олон давхаргат хавтангийн загвар шаардлагатай байдаг. Олон давхаргат самбарыг зохион бүтээхдээ дараах зарчмуудыг анхаарч үзэх хэрэгтэй: 1. Түлхүүр холболтын давхарга (цагны шугам, автобусны шугам, интерфэйс дохионы шугам, радио давтамжийн шугам, дахин тохируулах дохионы шугам, чип сонгох дохионы шугам, янз бүрийн хяналтын дохиог байрлуулах давхарга. шугамууд байрладаг) нь газрын иж бүрэн хавтгайтай зэргэлдээ байх ба 1-р зурагт үзүүлсэн шиг газрын хоёр хавтгайн хооронд байвал зохимжтой. Гол дохионы шугамууд нь ерөнхийдөө хүчтэй цацраг эсвэл хэт мэдрэмтгий дохионы шугамууд юм. Газар дээрх хавтгайд ойрхон утсыг холбох нь дохионы хүрдний талбайг багасгаж, цацрагийн эрчмийг бууруулж эсвэл хөндлөнгийн нөлөөллийн эсрэг чадварыг сайжруулдаг.

Зураг 1 Түлхүүр утаснуудын давхарга нь газрын хоёр хавтгайн хооронд байна

2. Хүчний онгоцыг зэргэлдээх газрын хавтгайтай (зөвлөмж болгож буй утга 5H～20H) харьцуулан татах ёстой. Эрчим хүчний онгоцыг буцах газартай харьцуулахад ухрах нь “ирмэгийн цацрагийн” асуудлыг үр дүнтэйгээр дарж чадна.

Нэмж дурдахад, 3-р зурагт үзүүлсэн шиг цахилгаан тэжээлийн гүйдлийн давталтын хэсгийг үр дүнтэй багасгахын тулд хавтангийн үндсэн ажлын хүчний хавтгай (хамгийн өргөн хэрэглэгддэг цахилгаан онгоц) нь газрын хавтгайд ойрхон байх ёстой.

Зураг 3 Эрчим хүчний онгоц нь газрын хавтгайд ойрхон байх ёстой

3. Самбарын ДЭЭД болон ДЭЭД давхаргад ≥50МГц дохионы шугам байхгүй эсэх. Хэрэв тийм бол түүний цацрагийг орон зайд дарахын тулд хоёр хавтгай давхаргын хооронд өндөр давтамжийн дохиогоор алхах нь хамгийн сайн арга юм.

Нэг давхаргат хавтан ба хоёр давхар хавтангийн загвар

Нэг давхар ба хоёр давхар хавтангийн дизайны хувьд гол дохионы шугам, цахилгаан дамжуулах шугамын загварт анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Цахилгаан гүйдлийн давталтын талбайг багасгахын тулд цахилгааны мөрний хажууд ба зэрэгцээ газардуулгын утас байх ёстой. Зураг 4-т үзүүлсний дагуу нэг давхаргат хавтангийн гол дохионы шугамын хоёр талд “хөтөч газрын шугам” тавих ёстой. Хоёр давхаргат хавтангийн гол дохионы шугамын проекцын хавтгай нь газрын том талбайтай байх ёстой. , эсвэл нэг давхаргат хавтангийн нэгэн адил аргаар, Зураг 5-т үзүүлсэн шиг “Гадагч газардуулгын шугам”-ыг хий. Түлхүүр дохионы шугамын хоёр талд байрлах “хамгаалалтын газардуулгын утас” нь нэг талаас дохионы хүрдний талбайг багасгаж, мөн түүнчлэн дохионы шугам болон бусад дохионы шугамын хооронд хөндлөн огтлолцохоос сэргийлнэ.

Ерөнхийдөө ПХБ хавтангийн давхаргыг дараах хүснэгтийн дагуу хийж болно.

ПХБ зохион бүтээх ур чадвар

ПХБ-ийн зохион байгуулалтыг төлөвлөхдөө дохионы урсгалын чиглэлийн дагуу шулуун шугамд байрлуулах дизайны зарчмыг бүрэн дагаж мөрдөж, 6-р зурагт үзүүлсэн шиг нааш цааш гогцооноос зайлсхийхийг хичээ. Энэ нь дохионы шууд холболтоос зайлсхийж, дохионы чанарт нөлөөлдөг. Үүнээс гадна хэлхээ ба электрон эд ангиудын хооронд харилцан хөндлөнгөөс оролцох, холбохоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд хэлхээг байрлуулах, эд ангиудыг байрлуулахдаа дараахь зарчмуудыг баримтална.

1. Хэрэв самбар дээр “цэвэр газар” интерфейсийг зохион бүтээсэн бол шүүлтүүр ба тусгаарлах хэсгүүдийг “цэвэр газар” ба ажлын талбайн хоорондох тусгаарлах туузан дээр байрлуулна. Энэ нь шүүлтүүр эсвэл тусгаарлах төхөөрөмжүүдийг хавтгай давхаргаар дамжуулан бие биетэйгээ холбохоос сэргийлж, үр нөлөөг сулруулдаг. Түүнчлэн, “цэвэр газар” дээр шүүлтүүр, хамгаалалтын төхөөрөмжөөс гадна өөр төхөөрөмж байрлуулах боломжгүй. 2. Нэг ПХБ дээр олон модулийн хэлхээг байрлуулах үед дижитал хэлхээ ба аналог хэлхээг, өндөр хурдны болон бага хурдны хэлхээг тусад нь байрлуулж, тоон хэлхээ, аналог хэлхээ, өндөр хурдны хэлхээ, болон бага хурдны хэлхээ. Нэмж дурдахад, хэлхээний самбар дээр өндөр, дунд, бага хурдтай хэлхээнүүд нэгэн зэрэг байх үед интерфэйсээр дамжин өндөр давтамжийн хэлхээний дуу чимээ гадагш гарахаас сэргийлнэ.

3. Шүүгдсэн хэлхээг дахин холбохоос сэргийлж хэлхээний самбарын тэжээлийн оролтын шүүлтүүрийн хэлхээг интерфэйстэй ойрхон байрлуулна.

Зураг 8 Эрчим хүчний оролтын портын шүүлтүүрийн хэлхээг интерфэйстэй ойрхон байрлуулна

4. Интерфэйсийн хэлхээний шүүлтүүр, хамгаалалт, тусгаарлах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг 9-р зурагт үзүүлсэн шиг интерфэйсийн ойролцоо байрлуулсан бөгөөд энэ нь хамгаалалт, шүүлт, тусгаарлах нөлөөг үр дүнтэй хийж чадна. Интерфэйс дээр шүүлтүүр ба хамгаалалтын хэлхээ хоёулаа байгаа бол эхлээд хамгаалалт, дараа нь шүүлтүүрийн зарчмыг баримтална. Хамгаалалтын хэлхээг гадны хэт хүчдэл, хэт гүйдлийг дарахад ашигладаг тул шүүлтүүрийн хэлхээний дараа хамгаалалтын хэлхээг хийвэл шүүлтүүрийн хэлхээг хэт хүчдэл, хэт гүйдлээр гэмтээнэ. Түүнчлэн хэлхээний оролт, гаралтын шугамууд хоорондоо холбогдсон үед шүүлтүүр, тусгаарлалт, хамгаалалтын нөлөөг сулруулдаг тул шүүлтүүрийн хэлхээний (шүүлтүүр), тусгаарлах, хамгаалах хэлхээний оролт, гаралтын шугамууд нь шүүлтүүр, тусгаарлалт, хамгаалалтын хэлхээний холболтыг сулруулдаг. зохион байгуулалтын үеэр бие биетэйгээ хос.

5. Мэдрэмтгий хэлхээ эсвэл төхөөрөмжүүд (хэлхээг дахин тохируулах гэх мэт) нь хавтангийн ирмэг бүрээс, ялангуяа самбарын интерфейсийн ирмэгээс дор хаяж 1000 миль зайд байх ёстой.

6. Эрчим хүчний хуримтлал ба өндөр давтамжийн шүүлтүүрийн конденсаторыг цахилгаан гүйдлийн их хэмжээний өөрчлөлттэй (цахилгаан модулийн оролт, гаралтын терминал, сэнс, реле гэх мэт) хэлхээний ойролцоо байрлуулж, хэлхээний талбайг багасгах хэрэгтэй. том гүйдлийн гогцоо.

7. Шүүлтүүрийн хэлхээнд дахин саад учруулахгүйн тулд шүүлтүүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зэрэгцүүлэн байрлуулах ёстой.

8. Кристал, болор осциллятор, реле, сэлгэн залгах тэжээлийн эх үүсвэр зэрэг хүчтэй цацрагийн төхөөрөмжийг самбарын интерфейсийн холбогчоос дор хаяж 1000 миль зайд байлга. Ийм байдлаар хөндлөнгийн нөлөөг шууд цацруулж эсвэл гүйдэл нь гадагшаа цацрах кабельд холбогдож болно.

ПХБ-ийн утас холбох дүрэм

Бүрэлдэхүүн хэсэг, хэлхээний дизайны сонголтоос гадна сайн хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) утас нь цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын маш чухал хүчин зүйл юм. ПХБ нь системийн салшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг учраас ПХБ-ийн утаснуудын цахилгаан соронзон нийцтэй байдлыг сайжруулах нь бүтээгдэхүүний эцсийн гүйцэтгэлд нэмэлт зардал авчрахгүй. ПХБ-ийн буруу зохион байгуулалт нь тэдгээрийг арилгахын оронд цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын асуудал үүсгэж болзошгүй гэдгийг хэн ч санах ёстой. Ихэнх тохиолдолд шүүлтүүр, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэмсэн ч эдгээр асуудлыг шийдэж чадахгүй. Эцэст нь самбарыг бүхэлд нь дахин холбох шаардлагатай болсон. Тиймээс энэ нь ПХБ-ийн утас холбох сайн зуршлыг эхэндээ хөгжүүлэх хамгийн хэмнэлттэй арга юм. Дараах нь ПХБ-ийн утаснуудын зарим ерөнхий дүрэм, цахилгаан шугам, газардуулгын шугам, дохионы шугамын дизайны стратегийг танилцуулах болно. Эцэст нь, эдгээр дүрмийн дагуу агааржуулагчийн ердийн хэвлэмэл хэлхээний хэлхээг сайжруулах арга хэмжээг санал болгож байна. 1. Утас салгах Утас тусгаарлах функц нь ПХБ-ийн нэг давхарга дахь зэргэлдээ хэлхээнүүдийн хоорондох хөндлөн холбоо, дуу чимээний холболтыг багасгахад оршино. 3W-ийн тодорхойлолтод бүх дохио (цаг, видео, аудио, дахин тохируулах гэх мэт) нь 10-р зурагт үзүүлсэн шиг шугамаас шугам, ирмэгээс ирмэг хүртэл тусгаарлагдсан байх ёстой гэж заасан. Соронзон холболтыг цаашид багасгахын тулд лавлагааны газардуулга бусад дохионы шугамаас үүссэн холболтын дуу чимээг тусгаарлахын тулд гол дохионы ойролцоо байрлуулсан.

2. Хамгаалалт ба шунт шугамын тохиргоо Шунт ба хамгаалалтын шугам нь дуу чимээ ихтэй орчинд системийн цагийн дохио зэрэг гол дохиог тусгаарлах, хамгаалах маш үр дүнтэй арга юм. Зураг 21-д ПХБ-ийн зэрэгцээ буюу хамгаалалтын хэлхээг түлхүүр дохионы хэлхээний дагуу байрлуулсан болно. Хамгаалалтын хэлхээ нь бусад дохионы шугамаас үүссэн холболтын соронзон урсгалыг тусгаарлахаас гадна бусад дохионы шугамтай холбохоос гол дохиог тусгаарладаг. Шунтын шугам ба хамгаалалтын шугамын ялгаа нь шунт шугамыг дуусгах (газартай холбох) шаардлагагүй, хамгаалалтын шугамын хоёр үзүүрийг газартай холбох ёстой. Холболтыг цаашид багасгахын тулд олон давхаргат ПХБ-ийн хамгаалалтын хэлхээг бусад сегмент бүрт газар руу холбох замаар нэмж болно.

3. Цахилгааны шугамын загвар нь хэвлэмэл хэлхээний хавтангийн гүйдлийн хэмжээн дээр суурилж, цахилгаан дамжуулах шугамын өргөн нь давталтын эсэргүүцлийг багасгахын тулд аль болох зузаан байна. Үүний зэрэгцээ эрчим хүчний шугам, газрын шугамын чиглэлийг өгөгдөл дамжуулах чиглэлтэй нийцүүлэх нь дуу чимээний эсрэг чадварыг сайжруулахад тусалдаг. Нэг эсвэл хоёр самбарт, хэрэв цахилгаан шугам маш урт бол 3000 миль тутамд салгах конденсаторыг газар дээр нэмэх шаардлагатай бөгөөд конденсаторын утга нь 10uF+1000pF байна.

Газардуулгын утасны загвар

Газардуулгын утасны дизайны зарчим нь:

(1) Дижитал газардуулга нь аналог газраас тусгаарлагдсан. Хэрэв хэлхээний самбар дээр логик хэлхээ ба шугаман хэлхээ хоёулаа байгаа бол тэдгээрийг аль болох тусгаарлах хэрэгтэй. Бага давтамжийн хэлхээний газардуулга нь аль болох нэг цэг дээр зэрэгцээ газардуулгатай байх ёстой. Бодит утсыг холбоход хүндрэлтэй байгаа үед үүнийг хэсэгчлэн цувралаар холбож, дараа нь зэрэгцээ газардуулж болно. Өндөр давтамжийн хэлхээг хэд хэдэн цэгт цувралаар газардуулах, газардуулгын утсыг богино болон түрээслэх, өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгийн эргэн тойронд сүлжээ шиг том талбайтай газардуулгын хальсыг аль болох ихээр ашиглах хэрэгтэй.

(2) Газардуулгын утас нь аль болох зузаан байх ёстой. Хэрэв газардуулгын утас нь маш нягт шугамыг ашигладаг бол гүйдлийн өөрчлөлтөөр газардуулгын потенциал өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь дуу чимээний эсрэг үйл ажиллагааг бууруулдаг. Тиймээс газардуулгын утас нь хэвлэмэл хавтангийн зөвшөөрөгдөх гүйдэлээс гурав дахин их байхаар өтгөрүүлсэн байх ёстой. Боломжтой бол газардуулгын утас 2~3мм ба түүнээс дээш байх ёстой.

(3) Газардуулгын утас нь хаалттай гогцоо үүсгэдэг. Зөвхөн тоон хэлхээнээс бүрдэх хэвлэмэл хавтангийн хувьд дуу чимээний эсэргүүцлийг сайжруулахын тулд тэдгээрийн ихэнх газардуулгын хэлхээг гогцоонд байрлуулсан байдаг.

Дохионы шугамын загвар

Түлхүүр дохионы шугамын хувьд хэрэв самбар нь дотоод дохионы утастай давхаргатай бол цаг гэх мэт гол дохионы шугамыг дотоод давхарга дээр тавих ёстой бөгөөд давуу эрх бүхий утаснуудын давхаргад давуу эрх олгоно. Нэмж дурдахад, гол дохионы шугамыг хуваах талбайн дундуур чиглүүлэх ёсгүй, үүнд дамжуулагч ба дэвсгэрээс үүссэн лавлагааны хавтгайн цоорхой, эс тэгвээс энэ нь дохионы давталтын талбайг нэмэгдүүлэхэд хүргэнэ. Мөн гол дохионы шугам нь ирмэгийн цацрагийн нөлөөг дарахын тулд жишиг хавтгайн ирмэгээс 3H-ээс их зайд байх ёстой (H нь жишиг хавтгайгаас шугамын өндөр). Цагийн шугам, автобусны шугам, радио давтамжийн шугам болон бусад хүчтэй цацрагийн дохионы шугам, дахин тохируулах дохионы шугам, чип сонгох дохионы шугам, системийн хяналтын дохио болон бусад мэдрэмтгий дохионы шугамын хувьд тэдгээрийг интерфэйс болон гарах дохионы шугамаас хол байлга. Энэ нь хүчтэй цацрагийн дохионы шугам дээрх хөндлөнгийн нөлөөлөл нь гарч буй дохионы шугамтай холбогдож, гадагш цацрахаас сэргийлдэг; Мөн мэдрэмтгий дохионы шугамтай холбогдохоос гадна интерфэйсээс гарч буй дохионы шугамын гадны хөндлөнгийн оролцооноос зайлсхийж, системийн буруу үйл ажиллагааг үүсгэдэг. Дифференциал дохионы шугамууд нь ижил давхрага дээр, ижил урттай байх ёстой бөгөөд эсэргүүцэлийг тогтвортой байлгаж, зэрэгцээ гүйх ба дифференциал шугамын хооронд өөр утас байх ёсгүй. Дифференциал шугамын хосын нийтлэг горимын импеданс тэнцүү байх тул түүний хөндлөнгийн нөлөөллийн эсрэг чадварыг сайжруулж болно. Дээрх утаснуудын дүрмийн дагуу агааржуулагчийн ердийн хэвлэмэл хэлхээний хэлхээг сайжруулж, оновчтой болгосон.