Maiztasun handiko PCB diseinu prozesuan elikatze-iturriaren zarataren analisia eta arintzea

Barruan maiztasun handiko PCBs, elikatze-iturriaren zarata interferentzia mota garrantzitsu gisa nabarmentzen da. Artikulu honek maiztasun handiko PCBetan elikatze-iturriaren zarataren ezaugarrien eta jatorriaren analisi sakona egiten du, eta ingeniaritza-aplikazioetan oinarritutako irtenbide praktiko eta eraginkorrak eskaintzen ditu.

A.Energia-iturriaren zarataren azterketa

Elikatze-iturriaren zarata elikatze-iturriak berak sortutako edo eten egiten duen zaratari egiten dio erreferentzia. Interferentzia hau alderdi hauetan agertzen da:

1. Honen ondorioz sortutako zarata banatuainpedantzia intrintsekoa elikatze-iturriarena. Maiztasun handiko zirkuituetan, elikatze-iturriaren zaratak eragin handia du maiztasun handiko seinaleetan. Beraz, hasierako eskakizuna zarata txikikoa daenergia-iturriEra berean, funtsezkoak dira lur garbia eta energia hornidura.

Egoera ideal batean, energia-iturria izango litzatekeinpedantziarik gabekoa, eta ondorioz ez da zaratarik sortzen. Hala ere, praktikan, elikatze-iturriak inpedantzia jakin bat du, eta hori elikatze-iturri osoan zehar banatzen da, eta horrek zarata gainjartzea dakar. Beraz, ahaleginak egin behar dira elikatze-iturriaren inpedantzia minimizatzeko. Hobe da dedikatu bat izatea hegazkin elektrikoaetalur-planoaMaiztasun handiko zirkuituen diseinuan, oro har, eraginkorragoa da elikatze-iturria geruzatan diseinatzea bus formatuan baino, begiztak inpedantzia txikienarekin bidea etengabe jarraitzen duela ziurtatuz. Gainera, elikatze-plakak eskaintzen duseinale begiztaPCBan sortutako eta jasotako seinale guztientzat, horrela seinale-begizta minimizatuz eta zarata murriztuz.

2. Modu Komuneko Eremu Interferentzia: Interferentzia mota hau elikatze-iturriaren eta lurraren arteko zaratari dagokio. Zirkuitu etenak eta erreferentzia-azalera komunetik sortzen den modu komuneko tentsioak sortutako begizta batek eragindako interferentziatik sortzen da. Magnitudea eremu elektriko eta magnetiko erlatiboen araberakoa da, eta bere intentsitatea nahiko baxua da.

Egoera honetan, korrontearen (Ic) jaitsierak serieko modu komuneko tentsio bat sortzen du.korronte-begizta, hartzaile-atalean eragina izanik. Baldin etaeremu magnetikoanagusitzen denean, serieko lur-begiztan sortutako modu komuneko tentsioa formula honen bidez ematen da:

(1) formulako ΔB-k indukzio magnetikoaren intentsitatearen aldaketa adierazten du, Wb/m-tan neurtua.²; S-k m2-ko azalera adierazten du².

Batentzateremu elektromagnetikoa, noiz eremu elektrikoa balioa ezaguna bada, tentsio induzitua (2) ekuazioak ematen du, eta orokorrean aplikagarria da L=150/F edo gutxiago denean, F-k adierazten duelarikuhin elektromagnetikoen maiztasunaMHz-tan. Muga hori gainditzen bada, induzitutako tentsio maximoaren kalkulua honela sinplifikatu daiteke:

3. Modu Diferentzialeko Eremu Interferentzia: Elikatze-iturriaren eta -ren arteko interferentziari egiten dio erreferentzia.sarrera eta irteerako potentzia-lineaakBenetako PCB diseinuan, egileak ikusi zuen elikatze-iturriaren zaratan duen ekarpena minimoa dela, eta beraz, hemen kendu daitekeela.
4. Lerro arteko interferentziaInterferentzia mota hau linea elektrikoen arteko interferentziari dagokio. Bi zirkuitu paralelo ezberdinen artean elkarrekiko kapazitantzia (C) eta elkarrekiko induktantzia (M1-2) daudenean, interferentzia zirkuitu interferituan agertuko da interferentzia iturri zirkuituan tentsioa (VC) eta korrontea (IC) badaude:
   1. Inpedantzia kapazitiboaren bidez akoplatutako tentsioa (4) ekuazioak ematen du, non RV-k balio paraleloa adierazten duen.mutur hurbileko erresistentziaetamutur urruneko erresistentzia-renzirkuitu interferitua.
   2. Serieko erresistentzia akoplamendu induktiboaren bidez: Interferentzia-iturrian modu komunaren zarata badago, lerro arteko interferentzia, oro har, modu komunan eta modu diferentzialean agertzen da.
5. Energia-linearen akoplamenduaFenomeno hau gertatzen da linea elektrikoak beste gailu batzuetara interferentziak transmititzen dituenean, interferentziak jasan ondoren.interferentzia elektromagnetikoa korronte alternotik edo korronte zuzenetik energia iturriaHonek zeharkako energia-iturriko zarata-interferentzia bat adierazten du maiztasun handiko zirkuituaakGarrantzitsua da kontuan izatea elikatze-iturriaren zarata ez dela nahitaez berez sortua izango, baizik eta kanpoko interferentzia-indukzioaren ondorioz ere gerta daitekeela, eta horrek berak sortutako zarata gainjartzea (irradiatuta edo eroatuta) eragin dezakeela, eta horrela beste zirkuitu edo gailu batzuetan interferentziak eraginez.

• Energia-iturriaren zarata-interferentziak ezabatzeko neurriak

Goian aztertutako energia-iturri zarataren interferentziaren hainbat adierazpen eta kausa kontuan hartuta, energia-iturri zarata eragiten duten baldintzak bereziki eten daitezke, interferentzia eraginkortasunez ezabatuz. Honako irtenbide hauek gomendatzen dira:

• ArretaZulotik igarotzen den plakas: Zulo zeharrek behar dutegrabatzeko irekieragaineanenergia-hornidura geruza haien pasabidea hartzeko. Potentzia geruzaren irekidura handiegia bada, seinale begiztan eragina izan dezake, seinalea saihesbidera behartuz eta begiztaren azalera eta zarata handituz. Seinale-lerro batzuk irekiduraren ondoan kontzentratzen badira eta begizta hau partekatzen badute, inpedantzia komunak diafonia sor dezake.
• Kableentzako Lurrerako Kable Nahikoa: Seinale bakoitzak bere seinale-begizta dedikatu bat behar du, seinalea eta begizta-eremua ahalik eta txikiena mantenduz, lerrokadura paraleloa bermatuz.
• Elikatze-iturriaren zarata-iragazkiaren kokapena: Iragazki honek barneko elikatze-iturriaren zarata eraginkortasunez kentzen du, sistema hobetuzinterferentziaren aurkakoa eta segurtasuna. Bi norabideko gisa balio duRF iragazkia, linea elektrikoak sartutako zarata-interferentziak iragaziz (beste gailu batzuekin interferentziak saihestuz) eta berak sortutako zarata (beste gailuekin interferentziak saihesteko), baita modu gurutzatuen modu komuneko interferentziak ere.
• Energia-isolamenduaTransformadoreaHonek lur-begizta modu komuna isolatzen duelikatze-iturri begizta edo seinale-kablea, maiztasun altuetan sortutako modu komunaren begizta-korrontea eraginkortasunez bereiziz.
• Energia-erregulazioa: Energia-iturri garbiago bat berrezartzeak energia-iturriaren zarata nabarmen murriztu dezake.
• Kableatua: Elikatze-iturriaren sarrera eta irteera lineak plaka dielektrikoaren ertzetik urrun mantendu behar dira erradiazioa sortzea eta beste zirkuitu edo ekipoekin interferentziak saihesteko.
• Elikatze-iturri analogiko eta digital bereiziak: Maiztasun handiko gailuak, oro har, oso sentikorrak dira zarata digitalarekiko, beraz, biak isolatu eta elikatze-iturriaren sarreran elkarrekin konektatu behar dira. Seinale batek domeinu analogikoa eta digitala zeharkatu behar baditu, begizta bat jar daiteke seinalearen gainean begiztaren eremua murrizteko.
• Saihestu geruza desberdinen arteko elikatze-iturri bereiziak gainjartzea: Saiatu horiek mailakatzen, elikatze-iturriaren zarata kapazitantzia parasitoen bidez erraz akoplatzea saihesteko.
• Isolatu osagai sentikorrak: Fase-blokeatutako begiztak (PLL) bezalako osagaiak oso sentikorrak dira elikatze-iturri zaratarekiko eta ahalik eta urrunen mantendu behar dira elikatze-iturritik.
• Elikatze-kablearen kokapena: Seinale-linearen ondoan elikatze-kable bat jartzeak seinale-begizta murriztu eta zarata murriztea lor dezake.
• Saihesbidearen lurreratzea: Zirkuitu-plakan elikatze-iturriaren interferentziak eta kanpoko elikatze-iturriaren interferentziak eragindako zarata pilatzea saihesteko, saihesbide-bidea interferentzia-bidera lurreratu daiteke (erradiazioa kenduta), zarata lurrera saihestuz eta beste gailu eta ekipamendu batzuekin interferentziak saihestuz.

Ondorio gisa:Elikatze-iturriaren zaratak, zuzenean edo zeharka elikatze-iturritik sortuak, zirkuituan interferentziak sortzen ditu. Zirkuituan duen eragina kentzerakoan, printzipio orokor bat jarraitu behar da: elikatze-iturriaren zaratak zirkuituan duen eragina minimizatzea, eta, aldi berean, kanpoko faktoreen edo zirkuituaren eragina elikatze-iturrian murriztea, elikatze-iturriaren zarataren degradazioa saihesteko.