In उच्च-वारंवारता पीसीबी बोर्ड, एक अधिक महत्त्वाचा प्रकारचा हस्तक्षेप म्हणजे वीज पुरवठा आवाज. उच्च-फ्रिक्वेंसी पीसीबी बोर्डवरील पॉवर नॉइजची वैशिष्ट्ये आणि कारणे यांचे पद्धतशीरपणे विश्लेषण करून, लेखक अभियांत्रिकी अनुप्रयोगांच्या संयोजनात काही अतिशय प्रभावी आणि साधे उपाय पुढे ठेवतात.

वीज पुरवठा आवाजाचे विश्लेषण

पॉवर सप्लाय नॉइज म्हणजे पॉवर सप्लाय स्वतःच निर्माण होणार्‍या किंवा गडबडीमुळे निर्माण झालेला आवाज. हस्तक्षेप खालील पैलूंमध्ये प्रकट होतो:

1) वीज पुरवठ्याच्या अंतर्निहित प्रतिबाधामुळे वितरित आवाज. उच्च-फ्रिक्वेंसी सर्किट्समध्ये, उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नलवर वीज पुरवठा आवाजाचा जास्त प्रभाव पडतो. म्हणून, प्रथम कमी-आवाज वीज पुरवठा आवश्यक आहे. स्वच्छ जमीन हे स्वच्छ उर्जा स्त्रोताइतकेच महत्त्वाचे आहे. आकृती 1 प्रमाणे शक्तीचे वैशिष्ट्य दाखवले आहे.

पॉवर वेव्हफॉर्म

आकृती 1 मधून पाहिल्याप्रमाणे, आदर्श परिस्थितीत वीज पुरवठ्यामध्ये कोणताही अडथळा नाही, त्यामुळे आवाज नाही. तथापि, वास्तविक वीज पुरवठ्याला एक विशिष्ट प्रतिबाधा आहे, आणि संपूर्ण वीज पुरवठ्यावर प्रतिबाधा वितरीत केली जाते, म्हणून, आवाज देखील वीज पुरवठ्यावर अधिभारित केला जाईल. म्हणून, वीज पुरवठ्याचा अडथळा शक्य तितका कमी केला पाहिजे आणि एक समर्पित पॉवर लेयर आणि ग्राउंड लेयर असणे चांगले आहे. उच्च-फ्रिक्वेंसी सर्किट डिझाइनमध्ये, बसच्या स्वरूपात वीज पुरवठ्याची रचना सामान्यत: थरच्या स्वरूपात करणे चांगले असते, जेणेकरून लूप नेहमी कमीत कमी प्रतिबाधासह मार्गाचा अवलंब करू शकेल. याव्यतिरिक्त, पॉवर बोर्डाने PCB वर सर्व व्युत्पन्न आणि प्राप्त सिग्नलसाठी सिग्नल लूप देखील प्रदान करणे आवश्यक आहे, जेणेकरून सिग्नल लूप कमी करता येईल, ज्यामुळे आवाज कमी होईल.

2) सामान्य मोड फील्ड हस्तक्षेप. वीज पुरवठा आणि जमीन यांच्यातील आवाजाचा संदर्भ देते. इंटरफर्ड सर्किट आणि विशिष्ट पॉवर सप्लायच्या सामान्य संदर्भ पृष्ठभागाद्वारे तयार केलेल्या लूपमुळे सामान्य मोड व्होल्टेजमुळे होणारा हस्तक्षेप आहे. त्याचे मूल्य संबंधित विद्युत क्षेत्र आणि चुंबकीय क्षेत्रावर अवलंबून असते. ताकद ताकदीवर अवलंबून असते. आकृती 2 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.

सामान्य मोड हस्तक्षेप

या चॅनेलवर, Ic मधील ड्रॉपमुळे मालिका चालू लूपमध्ये एक सामान्य-मोड व्होल्टेज होईल, जो प्राप्त भागावर परिणाम करेल. चुंबकीय क्षेत्र प्रबळ असल्यास, मालिका ग्राउंड लूपमध्ये व्युत्पन्न केलेल्या सामान्य मोड व्होल्टेजचे मूल्य आहे:

सामान्य मोड व्होल्टेज

सूत्र (1) मध्ये, ΔB म्हणजे चुंबकीय प्रवाह घनतेतील बदल, Wb/m2; S हे क्षेत्रफळ आहे, m2.

जर ते इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड असेल, जेव्हा त्याचे इलेक्ट्रिक फील्ड व्हॅल्यू ओळखले जाते, तेव्हा त्याचे प्रेरित व्होल्टेज असते

प्रेरक व्होल्टेज

समीकरण (2) साधारणपणे L=150/F किंवा त्यापेक्षा कमी वर लागू होते, जेथे F ही MHz मधील इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींची वारंवारता असते.

लेखकाचा अनुभव असा आहे: जर ही मर्यादा ओलांडली असेल, तर कमाल प्रेरित व्होल्टेजची गणना पुढीलप्रमाणे केली जाऊ शकते:

कमाल प्रेरित व्होल्टेज

3) विभेदक मोड फील्ड हस्तक्षेप. वीज पुरवठा आणि इनपुट आणि आउटपुट पॉवर लाईन्समधील हस्तक्षेपाचा संदर्भ देते. वास्तविक पीसीबी डिझाइनमध्ये, लेखकाला असे आढळले की वीज पुरवठ्यातील आवाजातील त्याचे प्रमाण फारच कमी आहे, म्हणून येथे चर्चा करणे आवश्यक नाही.

4) इंटर-लाइन हस्तक्षेप. पॉवर लाईन्समधील हस्तक्षेपाचा संदर्भ देते. जेव्हा दोन भिन्न समांतर सर्किट्समध्ये म्युच्युअल कॅपॅसिटन्स C आणि म्युच्युअल इंडक्टन्स M1-2 असतात, जर इंटरफेरन्स सोर्स सर्किटमध्ये व्होल्टेज VC आणि वर्तमान IC असल्यास, हस्तक्षेप केलेले सर्किट दिसून येईल:

A. कॅपेसिटिव्ह प्रतिबाधाद्वारे जोडलेले व्होल्टेज आहे

कॅपेसिटिव्ह प्रतिबाधाद्वारे जोडलेले व्होल्टेज

फॉर्म्युला (4) मध्ये, RV हे नजीक-एंड रेझिस्टन्सचे समांतर मूल्य आणि इंटरफर्ड सर्किटच्या फार-एंड रेझिस्टन्सचे आहे.

B. प्रेरक कपलिंगद्वारे मालिका प्रतिकार

प्रेरक कपलिंगद्वारे मालिका प्रतिकार

हस्तक्षेप स्त्रोतामध्ये सामान्य मोड आवाज असल्यास, लाइन-टू-लाइन हस्तक्षेप सामान्यतः सामान्य मोड आणि विभेदक मोडचे रूप घेते.

5) पॉवर लाइन कपलिंग. हे या घटनेचा संदर्भ देते की AC किंवा DC पॉवर कॉर्डला इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप केल्यानंतर, पॉवर कॉर्ड इतर उपकरणांमध्ये हस्तक्षेप प्रसारित करते. हा उच्च-फ्रिक्वेंसी सर्किटला वीज पुरवठा आवाजाचा अप्रत्यक्ष हस्तक्षेप आहे. हे लक्षात घेतले पाहिजे की वीज पुरवठ्याचा आवाज हा स्वतःच निर्माण झालेला नसून तो बाह्य हस्तक्षेपामुळे निर्माण होणारा आवाज देखील असू शकतो आणि नंतर हा आवाज इतर सर्किट्समध्ये व्यत्यय आणण्यासाठी स्वतःच (रेडिएशन किंवा कंडक्शन) निर्माण केलेल्या आवाजासह सुपरइम्पोज करा. किंवा उपकरणे.

वीज पुरवठा आवाज हस्तक्षेप दूर करण्यासाठी प्रतिकार उपाय

वर विश्‍लेषित केलेल्या वीज पुरवठ्यातील आवाजाच्या व्यत्ययाची विविध अभिव्यक्ती आणि कारणे लक्षात घेता, ज्या परिस्थितीत ते उद्भवते ते लक्ष्यित पद्धतीने नष्ट केले जाऊ शकते आणि वीज पुरवठ्यातील आवाजाचा हस्तक्षेप प्रभावीपणे दाबला जाऊ शकतो. उपाय खालीलप्रमाणे आहेत: 1) बोर्डवरील छिद्रांकडे लक्ष द्या. थ्रू होलमधून जाण्यासाठी जागा सोडण्यासाठी पॉवर लेयरवर खोदलेल्या छिद्राची आवश्यकता असते. जर पॉवर लेयरचे उद्घाटन खूप मोठे असेल तर ते अनिवार्यपणे सिग्नल लूपवर परिणाम करेल, सिग्नलला बायपास करण्यास भाग पाडले जाईल, लूप क्षेत्र वाढेल आणि आवाज वाढेल. त्याच वेळी, जर काही सिग्नल लाइन ओपनिंगजवळ केंद्रित असतील आणि हा लूप शेअर केला असेल, तर सामान्य प्रतिबाधा क्रॉसस्टॉकला कारणीभूत ठरेल. आकृती 3 पहा.

सिग्नल सर्किटचा सामान्य मार्ग बायपास करा

२) जोडणीच्या तारांसाठी पुरेशा ग्राउंड वायर्स आवश्यक आहेत. प्रत्येक सिग्नलला स्वतःचे समर्पित सिग्नल लूप असणे आवश्यक आहे आणि सिग्नल आणि लूपचे लूप क्षेत्र शक्य तितके लहान आहे, म्हणजेच सिग्नल आणि लूप समांतर असणे आवश्यक आहे.

3) पॉवर सप्लाय नॉईज फिल्टर ठेवा. हे वीज पुरवठ्यातील आवाज प्रभावीपणे दडपून टाकू शकते आणि प्रणालीची हस्तक्षेप-विरोधी आणि सुरक्षितता सुधारू शकते. आणि हा एक द्वि-मार्गी रेडिओ फ्रिक्वेन्सी फिल्टर आहे, जो केवळ पॉवर लाइनमधून (इतर उपकरणांचा हस्तक्षेप टाळण्यासाठी) आवाजाचा हस्तक्षेप फिल्टर करू शकत नाही, तर स्वतः निर्माण होणारा आवाज देखील फिल्टर करू शकतो (इतर उपकरणांमध्ये हस्तक्षेप टाळण्यासाठी. ), आणि सीरियल मोड कॉमन मोडमध्ये हस्तक्षेप करा. दोन्हींचा प्रतिबंधात्मक प्रभाव आहे.

4) पॉवर आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मर. पॉवर लूप किंवा सिग्नल केबलचे कॉमन मोड ग्राउंड लूप वेगळे करा, ते उच्च फ्रिक्वेन्सीमध्ये निर्माण होणार्‍या सामान्य मोड लूप करंटला प्रभावीपणे वेगळे करू शकते.

5) वीज पुरवठा नियामक. क्लिनर पॉवर सप्लाय परत केल्याने पॉवर सप्लायच्या आवाजाची पातळी मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकते.

6) वायरिंग. वीज पुरवठ्याच्या इनपुट आणि आउटपुट लाइन डायलेक्ट्रिक बोर्डच्या काठावर ठेवू नयेत, अन्यथा रेडिएशन निर्माण करणे आणि इतर सर्किट्स किंवा उपकरणांमध्ये हस्तक्षेप करणे सोपे आहे.

7) अॅनालॉग आणि डिजिटल वीज पुरवठा विभक्त केला पाहिजे. उच्च-फ्रिक्वेंसी उपकरणे सामान्यत: डिजिटल आवाजासाठी अत्यंत संवेदनशील असतात, म्हणून वीज पुरवठ्याच्या प्रवेशद्वारावर दोन्ही वेगळे आणि एकत्र जोडलेले असावेत. सिग्नलला एनालॉग आणि डिजिटल दोन्ही भागांचा विस्तार करण्याची आवश्यकता असल्यास, लूप क्षेत्र कमी करण्यासाठी सिग्नल स्पॅनवर एक लूप ठेवला जाऊ शकतो. आकृती 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे.

लूप क्षेत्र कमी करण्यासाठी सिग्नल क्रॉसिंगवर लूप ठेवा

8) वेगवेगळ्या स्तरांमध्‍ये विभक्त वीज पुरवठ्याचे आच्छादन टाळा. त्यांना शक्य तितके स्तब्ध करा, अन्यथा परजीवी कॅपेसिटन्सद्वारे वीज पुरवठा आवाज सहजपणे जोडला जातो.

9) संवेदनशील घटक वेगळे करा. काही घटक, जसे की फेज-लॉक केलेले लूप (PLL), वीज पुरवठ्याच्या आवाजासाठी अतिशय संवेदनशील असतात. त्यांना वीज पुरवठ्यापासून शक्यतो दूर ठेवा.

10) पॉवर कॉर्ड ठेवा. सिग्नल लूप कमी करण्यासाठी, आकृती 5 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, सिग्नल लाइनच्या काठावर पॉवर लाइन ठेवून आवाज कमी केला जाऊ शकतो.

पॉवर कॉर्ड सिग्नल लाईनच्या पुढे ठेवा

11) विद्युत पुरवठ्याचा आवाज सर्किट बोर्डमध्ये व्यत्यय आणू नये आणि वीज पुरवठ्यामध्ये बाह्य हस्तक्षेपामुळे होणारा संचित आवाज टाळण्यासाठी, बायपास कॅपेसिटर हस्तक्षेप मार्गात जमिनीशी जोडला जाऊ शकतो (रेडिएशन वगळता), जेणेकरून इतर उपकरणे आणि उपकरणांमध्ये व्यत्यय आणू नये म्हणून आवाज जमिनीवर सोडला जाऊ शकतो.

वीज पुरवठा आवाज थेट किंवा अप्रत्यक्षपणे वीज पुरवठ्यातून निर्माण होतो आणि सर्किटमध्ये हस्तक्षेप करतो. सर्किटवर त्याचा प्रभाव दाबताना, एक सामान्य तत्त्व पाळले पाहिजे. एकीकडे, वीज पुरवठ्याचा आवाज शक्य तितका रोखला पाहिजे. दुसरीकडे, सर्किटच्या प्रभावाने, वीज पुरवठ्यावरील बाह्य जगाचा किंवा सर्किटचा प्रभाव देखील कमी केला पाहिजे, जेणेकरून वीज पुरवठ्याचा आवाज खराब होऊ नये.