Uchambuzi na hatua za kukabiliana na kelele za usambazaji wa nishati katika muundo wa PCB

Kelele iliyosambazwa inayosababishwa na kizuizi cha asili cha usambazaji wa umeme. Katika mizunguko ya masafa ya juu, kelele ya usambazaji wa nguvu ina athari kubwa kwa ishara za masafa ya juu. Kwa hiyo, umeme wa chini wa kelele unahitajika kwanza. Uwanja safi ni muhimu kama ugavi safi wa umeme; uingiliaji wa uga wa hali ya kawaida. Inarejelea kelele kati ya usambazaji wa nguvu na ardhi. Ni uingilivu unaosababishwa na voltage ya hali ya kawaida inayosababishwa na kitanzi kilichoundwa na mzunguko ulioingiliwa na uso wa kawaida wa kumbukumbu ya usambazaji fulani wa nguvu. Thamani yake inategemea shamba la umeme la jamaa na shamba la magnetic. Nguvu inategemea nguvu.

In PCB ya masafa ya juu, aina muhimu zaidi ya kuingiliwa ni kelele ya usambazaji wa nguvu. Kupitia uchambuzi wa utaratibu wa sifa na sababu za kelele ya nguvu kwenye bodi za PCB za mzunguko wa juu, pamoja na maombi ya uhandisi, baadhi ya ufumbuzi wa ufanisi sana na rahisi hupendekezwa.

ipcb

Uchambuzi wa kelele ya usambazaji wa umeme

Kelele ya usambazaji wa nguvu inarejelea kelele inayotokana na usambazaji wa umeme yenyewe au inayosababishwa na usumbufu. Kuingilia kati kunaonyeshwa katika nyanja zifuatazo:

1) Kelele iliyosambazwa inayosababishwa na kizuizi cha asili cha usambazaji wa umeme yenyewe. Katika mizunguko ya masafa ya juu, kelele ya usambazaji wa nguvu ina athari kubwa kwa ishara za masafa ya juu. Kwa hiyo, umeme wa chini wa kelele unahitajika kwanza. Uwanja safi ni muhimu kama chanzo safi cha nishati.

Kwa kweli, usambazaji wa umeme hauna kizuizi, kwa hivyo hakuna kelele. Hata hivyo, ugavi halisi wa umeme una impedance fulani, na impedance inasambazwa kwenye usambazaji mzima wa umeme. Kwa hivyo, kelele pia itawekwa juu ya usambazaji wa umeme. Kwa hiyo, impedance ya ugavi wa umeme inapaswa kupunguzwa iwezekanavyo, na ni bora kuwa na safu ya nguvu ya kujitolea na safu ya ardhi. Katika muundo wa mzunguko wa juu-frequency, kwa ujumla ni bora kubuni usambazaji wa umeme kwa namna ya safu kuliko katika mfumo wa basi, ili kitanzi kiweze kufuata njia na impedance angalau. Kwa kuongeza, bodi ya nguvu lazima pia kutoa kitanzi cha ishara kwa ishara zote zinazozalishwa na kupokea kwenye PCB, ili kitanzi cha ishara kinaweza kupunguzwa, na hivyo kupunguza kelele.

2) Uunganisho wa mstari wa nguvu. Inarejelea jambo ambalo baada ya kamba ya umeme ya AC au DC kukabiliwa na kuingiliwa kwa sumakuumeme, kamba ya nguvu hupeleka kuingiliwa kwa vifaa vingine. Huu ni uingiliaji wa moja kwa moja wa kelele ya usambazaji wa nguvu kwa mzunguko wa juu-frequency. Ikumbukwe kwamba kelele ya usambazaji wa umeme sio lazima itokee yenyewe, lakini pia inaweza kuwa kelele inayosababishwa na kuingiliwa kwa nje, na kisha kuinua kelele hii na kelele inayotokana na yenyewe (mionzi au conduction) kuingilia kati na nyaya zingine. au vifaa.

3) Uingiliaji wa uwanja wa hali ya kawaida. Inarejelea kelele kati ya usambazaji wa nguvu na ardhi. Ni uingiliaji unaosababishwa na voltage ya mode ya kawaida inayosababishwa na kitanzi kilichoundwa na mzunguko ulioingiliwa na uso wa kawaida wa kumbukumbu ya usambazaji fulani wa nguvu. Thamani yake inategemea shamba la umeme la jamaa na shamba la magnetic. Nguvu inategemea nguvu.

Kwenye kituo hiki, kushuka kwa Ic kutasababisha voltage ya hali ya kawaida katika kitanzi cha sasa cha mfululizo, ambacho kitaathiri sehemu ya kupokea. Ikiwa uga wa sumaku unatawala, thamani ya voltage ya modi ya kawaida inayozalishwa katika kitanzi cha ardhi cha mfululizo ni:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB katika fomula (1) ni mabadiliko katika kiwango cha induction ya sumaku, Wb/m2; S ni eneo, m2.

Ikiwa ni uwanja wa sumakuumeme, wakati thamani yake ya uwanja wa umeme inajulikana, voltage yake iliyoingizwa ni:

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

Mlinganyo (2) kwa ujumla hutumika kwa L=150/F au chini, ambapo F ni marudio ya mawimbi ya sumakuumeme katika MHz.

Ikiwa kikomo hiki kimezidishwa, hesabu ya kiwango cha juu cha voltage inayosababishwa inaweza kurahisishwa kuwa:

Vcm = 2×h×E (3) 3) Uingiliaji wa uga wa hali tofauti. Inarejelea mwingiliano kati ya usambazaji wa umeme na nyaya za umeme za pembejeo na za kutoa. Katika muundo halisi wa PCB, mwandishi aligundua kuwa sehemu yake katika kelele ya usambazaji wa umeme ni ndogo sana, kwa hivyo sio lazima kuijadili hapa.

4) Kuingilia kati ya mstari. Inarejelea mwingiliano kati ya nyaya za umeme. Wakati kuna uwezo wa kuheshimiana C na inductance ya pande zote M1-2 kati ya mizunguko miwili tofauti sambamba, ikiwa kuna voltage VC na IC ya sasa katika mzunguko wa chanzo cha kuingilia kati, mzunguko ulioingiliwa utaonekana:

a. Voltage iliyounganishwa kwa njia ya impedance ya capacitive ni

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

Katika formula (4), Rv ni thamani ya sambamba ya upinzani wa karibu-mwisho na upinzani wa mwisho wa mzunguko ulioingiliwa.

b. Upinzani wa mfululizo kwa njia ya kuunganisha kwa kufata neno

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Ikiwa kuna kelele ya hali ya kawaida katika chanzo cha kuingilia kati, uingiliaji wa mstari hadi mstari kwa ujumla huchukua fomu ya kawaida na hali ya kutofautisha.

Hatua za kukabiliana na kuondokana na kuingiliwa kwa kelele ya usambazaji wa nguvu

Kwa kuzingatia udhihirisho tofauti na sababu za kuingiliwa kwa kelele ya usambazaji wa umeme zilizochanganuliwa hapo juu, hali ambazo zinatokea zinaweza kuharibiwa kwa njia inayolengwa, na kuingiliwa kwa kelele ya usambazaji wa umeme kunaweza kukandamizwa kwa ufanisi. Suluhu ni:

1) Zingatia mashimo kwenye ubao. Shimo la kupitia linahitaji mwanya kwenye safu ya nguvu ili kupachikwa ili kuacha nafasi kwa shimo kupita. Ikiwa ufunguzi wa safu ya nguvu ni kubwa sana, itaathiri bila shaka kitanzi cha ishara, ishara italazimika kupita, eneo la kitanzi litaongezeka, na kelele itaongezeka. Wakati huo huo, ikiwa baadhi ya mistari ya ishara imejilimbikizia karibu na ufunguzi na kushiriki kitanzi hiki, impedance ya kawaida itasababisha crosstalk.

2) Weka kichujio cha kelele cha usambazaji wa nguvu. Inaweza kukandamiza kwa ufanisi kelele ndani ya usambazaji wa nguvu na kuboresha kinga ya kuingilia kati na usalama wa mfumo. Na ni kichujio cha masafa ya redio ya njia mbili, ambayo haiwezi tu kuchuja kuingiliwa kwa kelele iliyoletwa kutoka kwa laini ya umeme (kuzuia kuingiliwa kutoka kwa vifaa vingine), lakini pia kuchuja kelele inayotokana na yenyewe (ili kuzuia kuingiliwa na vifaa vingine. ), na kuingilia kati na hali ya kawaida ya serial. Wote wawili wana athari ya kuzuia.

3) Transfoma ya kutengwa kwa nguvu. Tenganisha kitanzi cha nguvu au kitanzi cha kawaida cha ardhi cha kebo ya mawimbi, inaweza kutenganisha kwa ufanisi kitanzi cha hali ya kawaida kinachozalishwa katika masafa ya juu.

4) Mdhibiti wa usambazaji wa nguvu. Kurejesha usambazaji wa umeme safi kunaweza kupunguza sana kiwango cha kelele cha usambazaji wa umeme.

5) Wiring. Mistari ya pembejeo na pato la ugavi wa umeme haipaswi kuwekwa kwenye kando ya bodi ya dielectri, vinginevyo ni rahisi kuzalisha mionzi na kuingilia kati na nyaya nyingine au vifaa.

6) Tenganisha vifaa vya umeme vya analogi na dijiti. Vifaa vya masafa ya juu kwa ujumla ni nyeti sana kwa kelele ya dijiti, kwa hivyo viwili vinapaswa kutenganishwa na kuunganishwa pamoja kwenye mlango wa usambazaji wa umeme. Iwapo mawimbi yanahitaji kupanua sehemu za analogi na dijitali, kitanzi kinaweza kuwekwa kwenye muda wa mawimbi ili kupunguza eneo la kitanzi.

7) Epuka kuingiliana kwa vifaa tofauti vya nguvu kati ya tabaka tofauti. Wazuie iwezekanavyo, vinginevyo kelele ya usambazaji wa umeme inaunganishwa kwa urahisi kupitia uwezo wa vimelea.

8) Tenga vipengele nyeti. Baadhi ya vipengele, kama vile vitanzi vilivyofungwa kwa awamu (PLL), ni nyeti sana kwa kelele ya usambazaji wa nishati. Waweke mbali na usambazaji wa umeme iwezekanavyo.

9) Waya za kutosha za ardhi zinahitajika kwa waya za kuunganisha. Kila ishara inahitaji kuwa na kitanzi chake maalum cha ishara, na eneo la kitanzi la ishara na kitanzi ni ndogo iwezekanavyo, ambayo ni kusema, ishara na kitanzi lazima ziwe sambamba.

10) Weka kamba ya nguvu. Ili kupunguza kitanzi cha ishara, kelele inaweza kupunguzwa kwa kuweka mstari wa nguvu kwenye makali ya mstari wa ishara.

11) Ili kuzuia kelele ya usambazaji wa umeme kuingiliana na bodi ya mzunguko na kelele iliyokusanywa inayosababishwa na kuingiliwa kwa nje kwa usambazaji wa umeme, capacitor ya bypass inaweza kushikamana na ardhi kwenye njia ya kuingiliwa (isipokuwa kwa mionzi), ili. kelele inaweza kupitishwa chini ili kuzuia Kuingiliana na vifaa na vifaa vingine.

hitimisho

Kelele ya usambazaji wa nguvu hutolewa moja kwa moja au isiyo ya moja kwa moja kutoka kwa usambazaji wa umeme na inaingilia mzunguko. Wakati wa kukandamiza athari zake kwenye mzunguko, kanuni ya jumla inapaswa kufuatiwa. Kwa upande mmoja, kelele ya usambazaji wa umeme inapaswa kuzuiwa iwezekanavyo. Ushawishi wa mzunguko, kwa upande mwingine, unapaswa pia kupunguza ushawishi wa ulimwengu wa nje au mzunguko kwenye usambazaji wa umeme, ili usizidishe kelele ya usambazaji wa umeme.