Ibinahagi ang ingay na dulot ng likas na impedance ng power supply. Sa mga high-frequency na circuit, ang ingay ng power supply ay may mas malaking epekto sa mga high-frequency na signal. Samakatuwid, kailangan muna ang isang mababang-ingay na power supply. Ang malinis na lupa ay kasinghalaga ng malinis na suplay ng kuryente; panghihimasok sa field na common-mode. Tumutukoy sa ingay sa pagitan ng power supply at ng lupa. Ito ay ang interference na dulot ng common mode voltage na dulot ng loop na nabuo ng interfered circuit at ang common reference surface ng isang partikular na power supply. Ang halaga nito ay nakasalalay sa kamag-anak na electric field at magnetic field. Ang lakas ay nakasalalay sa lakas.

In mataas na dalas ng PCB, ang isang mas mahalagang uri ng interference ay ang ingay ng power supply. Sa pamamagitan ng sistematikong pagsusuri ng mga katangian at sanhi ng ingay ng kuryente sa mga high-frequency na PCB board, na sinamahan ng mga engineering application, ang ilang napaka-epektibo at simpleng solusyon ay iminungkahi.

Pagsusuri ng ingay ng power supply

Ang ingay ng power supply ay tumutukoy sa ingay na nalilikha ng mismong power supply o dulot ng kaguluhan. Ang pagkagambala ay ipinapakita sa mga sumusunod na aspeto:

1) Naipamahagi na ingay na dulot ng likas na impedance ng mismong power supply. Sa mga high-frequency na circuit, ang ingay ng power supply ay may mas malaking epekto sa mga high-frequency na signal. Samakatuwid, kailangan muna ang isang mababang-ingay na power supply. Ang malinis na lupa ay kasinghalaga ng malinis na pinagmumulan ng kuryente.

Sa isip, ang power supply ay walang impedance, kaya walang ingay. Gayunpaman, ang aktwal na supply ng kuryente ay may isang tiyak na impedance, at ang impedance ay ipinamamahagi sa buong supply ng kuryente. Samakatuwid, ang ingay ay ipapatong din sa suplay ng kuryente. Samakatuwid, ang impedance ng power supply ay dapat na bawasan hangga’t maaari, at ito ay pinakamahusay na magkaroon ng isang dedikadong power layer at ground layer. Sa disenyo ng high-frequency circuit, sa pangkalahatan ay mas mahusay na idisenyo ang power supply sa anyo ng isang layer kaysa sa anyo ng isang bus, upang ang loop ay palaging maaaring sundin ang landas na may hindi bababa sa impedance. Bilang karagdagan, ang power board ay dapat ding magbigay ng signal loop para sa lahat ng nabuo at natanggap na mga signal sa PCB, upang ang signal loop ay maaaring mabawasan, at sa gayon ay mabawasan ang ingay.

2) Pagkabit ng linya ng kuryente. Ito ay tumutukoy sa hindi pangkaraniwang bagay na pagkatapos ang AC o DC power cord ay sumailalim sa electromagnetic interference, ang power cord ay nagpapadala ng interference sa ibang mga device. Ito ang hindi direktang interference ng ingay ng power supply sa high-frequency circuit. Dapat pansinin na ang ingay ng power supply ay hindi kinakailangang nabuo sa kanyang sarili, ngunit maaari ding ang ingay na dulot ng panlabas na interference, at pagkatapos ay ipapatong ang ingay na ito sa ingay na nabuo sa pamamagitan ng kanyang sarili (radiation o conduction) upang makagambala sa iba pang mga circuit. o mga device.

3) Karaniwang mode field interference. Tumutukoy sa ingay sa pagitan ng power supply at ng lupa. Ito ay ang interference na dulot ng common mode voltage na dulot ng loop na nabuo ng interfered circuit at ang common reference surface ng isang partikular na power supply. Ang halaga nito ay nakasalalay sa kamag-anak na electric field at magnetic field. Ang lakas ay nakasalalay sa lakas.

Sa channel na ito, ang pagbaba sa Ic ay magdudulot ng boltahe ng common-mode sa kasalukuyang loop ng serye, na makakaapekto sa bahagi ng pagtanggap. Kung nangingibabaw ang magnetic field, ang halaga ng boltahe ng karaniwang mode na nabuo sa series ground loop ay:

Vcm = — (△B/△t) × S (1) ΔB sa formula (1) ay ang pagbabago sa magnetic induction intensity, Wb/m2; S ay ang lugar, m2.

Kung ito ay isang electromagnetic field, kapag alam ang halaga ng electric field nito, ang induced voltage nito ay:

Vcm = (L×h×F×E/48) (2)

Ang equation (2) ay karaniwang nalalapat sa L=150/F o mas mababa, kung saan ang F ay ang dalas ng mga electromagnetic wave sa MHz.

Kung nalampasan ang limitasyong ito, ang pagkalkula ng maximum na induced na boltahe ay maaaring gawing simple sa:

Vcm = 2×h×E (3) 3) Differential mode field interference. Tumutukoy sa interference sa pagitan ng power supply at ng input at output power lines. Sa aktwal na disenyo ng PCB, nalaman ng may-akda na ang proporsyon nito sa ingay ng power supply ay napakaliit, kaya hindi na kailangang pag-usapan ito dito.

4) Inter-line interference. Tumutukoy sa interference sa pagitan ng mga linya ng kuryente. Kapag may mutual capacitance C at mutual inductance M1-2 sa pagitan ng dalawang magkaibang parallel circuit, kung mayroong boltahe VC at kasalukuyang IC sa interference source circuit, lalabas ang interfered circuit:

a. Ang boltahe na isinama sa pamamagitan ng capacitive impedance ay

Vcm = Rv*C1-2*△Vc/△t (4)

Sa formula (4), ang Rv ay ang parallel value ng near-end resistance at ang far-end resistance ng interfered circuit.

b. Ang paglaban ng serye sa pamamagitan ng inductive coupling

V = M1-2*△Ic/△t (5)

Kung mayroong karaniwang ingay sa mode ng interference source, ang line-to-line na interference ay karaniwang nasa anyo ng common mode at differential mode.

Mga hakbang upang maalis ang pagkagambala sa ingay sa supply ng kuryente

Dahil sa iba’t ibang mga pagpapakita at mga sanhi ng panghihimasok ng ingay sa supply ng kuryente na nasuri sa itaas, ang mga kondisyon kung saan nangyayari ang mga ito ay maaaring sirain sa isang naka-target na paraan, at ang panghihimasok ng ingay sa supply ng kuryente ay maaaring epektibong masugpo. Ang mga solusyon ay:

1) Bigyang-pansin ang mga through hole sa pisara. Ang through hole ay nangangailangan ng pagbubukas sa power layer na ukit upang mag-iwan ng espasyo para sa through hole na madaanan. Kung ang pagbubukas ng layer ng kapangyarihan ay masyadong malaki, ito ay hindi maaaring hindi makakaapekto sa signal loop, ang signal ay mapipilitang mag-bypass, ang loop na lugar ay tataas, at ang ingay ay tataas. Kasabay nito, kung ang ilang mga linya ng signal ay puro malapit sa pagbubukas at ibahagi ang loop na ito, ang karaniwang impedance ay magdudulot ng crosstalk.

2) Maglagay ng power supply noise filter. Mabisa nitong pigilan ang ingay sa loob ng power supply at pagbutihin ang anti-interference at kaligtasan ng system. At ito ay isang two-way na radio frequency filter, na hindi lamang makakapag-filter ng ingay na interference na ipinakilala mula sa linya ng kuryente (upang maiwasan ang interference mula sa iba pang kagamitan), kundi pati na rin salain ang ingay na nabuo sa sarili nito (upang maiwasan ang interference sa iba pang kagamitan. ), at makagambala sa serial mode na karaniwang mode. Parehong may nagbabawal na epekto.

3) Power isolation transpormer. Paghiwalayin ang power loop o ang common mode ground loop ng signal cable, maaari nitong epektibong ihiwalay ang karaniwang mode loop kasalukuyang nabuo sa mataas na frequency.

4) Regulator ng suplay ng kuryente. Ang muling pagkakaroon ng mas malinis na supply ng kuryente ay maaaring lubos na mabawasan ang antas ng ingay ng power supply.

5) Mga kable. Ang mga linya ng input at output ng power supply ay hindi dapat ilagay sa gilid ng dielectric board, kung hindi man ay madaling makabuo ng radiation at makagambala sa iba pang mga circuit o kagamitan.

6) Paghiwalayin ang analog at digital power supply. Ang mga high-frequency na device sa pangkalahatan ay napaka-sensitibo sa digital na ingay, kaya ang dalawa ay dapat na paghiwalayin at konektado nang magkasama sa pasukan ng power supply. Kung ang signal ay kailangang sumasaklaw sa parehong analog at digital na mga bahagi, maaaring maglagay ng loop sa signal span upang bawasan ang loop area.

7) Iwasan ang magkakapatong ng magkakahiwalay na mga suplay ng kuryente sa pagitan ng magkakaibang mga layer. Suray-suray ang mga ito hangga’t maaari, kung hindi man ang ingay ng power supply ay madaling pinagsama sa pamamagitan ng parasitic capacitance.

8) Ihiwalay ang mga sensitibong bahagi. Ang ilang bahagi, tulad ng mga phase-locked loops (PLL), ay napakasensitibo sa ingay ng power supply. Panatilihin ang mga ito sa malayo sa supply ng kuryente hangga’t maaari.

9) Sapat na ground wires ang kailangan para sa connecting wires. Ang bawat signal ay kailangang magkaroon ng sarili nitong nakalaang signal loop, at ang loop area ng signal at loop ay kasing liit hangga’t maaari, ibig sabihin, ang signal at loop ay dapat magkaparehas.

10) Ilagay ang power cord. Upang mabawasan ang signal loop, ang ingay ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng paglalagay ng power line sa gilid ng signal line.

11) Upang maiwasan ang ingay ng power supply na makagambala sa circuit board at ang naipon na ingay na dulot ng panlabas na interference sa power supply, maaaring ikonekta ang isang bypass capacitor sa ground sa interference path (maliban sa radiation), upang ang ingay ay maaaring lampasan sa lupa upang maiwasan ang Makagambala sa iba pang kagamitan at kagamitan.

sa konklusyon

Ang ingay ng power supply ay direkta o hindi direktang nabuo mula sa power supply at nakakasagabal sa circuit. Kapag pinipigilan ang epekto nito sa circuit, dapat sundin ang isang pangkalahatang prinsipyo. Sa isang banda, ang ingay ng power supply ay dapat na pigilan hangga’t maaari. Ang impluwensya ng circuit, sa kabilang banda, ay dapat ding mabawasan ang impluwensya ng labas ng mundo o ang circuit sa power supply, upang hindi lumala ang ingay ng power supply.