Жоғары жиілікті баспа платасын жобалау процесінде қуат көзінің шуын талдау және азайту

Ішінде жоғары жиілікті баспа платасыs, қуат көзінің шуы кедергінің маңызды түрі ретінде ерекшеленеді. Бұл мақалада жоғары жиілікті ПХД-дағы қуат көзінің шуының сипаттамалары мен шығу тегіне кешенді талдау жүргізіледі және инженерлік қолданбаларға негізделген практикалық және тиімді шешімдер ұсынылады.

А.Қуат көзінің шуын талдау

Қуат көзінің шуы қуат көзінің өзі тудыратын немесе бұзатын шуылға жатады. Бұл кедергі келесі аспектілерде көрінеді:

1. Нәтижесінде таралған шуішкі кедергі қуат көзінің. Жоғары жиілікті тізбектерде қуат көзінің шуы жоғары жиілікті сигналдарға айтарлықтай әсер етеді. Сондықтан, бастапқы талап - төмен шунәр берушіТаза жер және электрмен жабдықтау да маңызды.

Идеал жағдайда, қуат көзі келесідей боладыимпеданссыз, нәтижесінде шу болмайды. Дегенмен, іс жүзінде қуат көзі белгілі бір кедергіге ие, ол бүкіл қуат көзіне таралады, бұл шудың қабаттасуына әкеледі. Сондықтан қуат көзінің кедергісін азайтуға күш салу керек. Арнайы болған жөн қуат жазықтығыжәнежердегі жазықтықЖоғары жиілікті тізбекті жобалауда, әдетте, қуат көзін шина форматында емес, қабаттарда жобалау тиімдірек, бұл тізбектің ең аз кедергімен жолмен үнемі жүруін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, қуат тақтасы ... қамтамасыз етеді.сигнал тізбегіPCB-де жасалған және қабылданған барлық сигналдар үшін, осылайша сигнал тізбегін азайтып, шуды азайтады.

2. Жалпы режим өрісінің кедергісі: Бұл кедергі түрі қуат көзі мен жер арасындағы шуылға қатысты. Ол үзілген тізбектен пайда болған ілмек пен жалпы тірек бетінен пайда болатын жалпы режим кернеуінен туындайтын кедергіден туындайды. Шамасы салыстырмалы электрлік және магниттік өрістерге байланысты және оның қарқындылығы салыстырмалы түрде төмен.

Бұл сценарийде токтың (Ic) төмендеуі тізбектегі жалпы режимдегі кернеуге әкеледіағымдағы цикл, қабылдау бөліміне әсер етеді. Егермагнит өрісібасым болса, тізбектей жерге қосу контурында пайда болатын жалпы режим кернеуі келесі формуламен беріледі:

(1) формуладағы ΔB магниттік индукция қарқындылығының өзгерісін білдіреді, ол Wb/m-мен өлшенеді²; S ауданды м-мен көрсетеді².

Бір үшінэлектромагниттік өріс, қашан электр өрісі мәні белгілі болса, индукциялық кернеу (2) теңдеуімен беріледі, ол әдетте L=150/F немесе одан аз болған кезде қолданылады, ал F ... білдіреді.электромагниттік толқын жиілігіМГц жиілікте. Егер бұл шектен асып кетсе, индукцияланған максималды кернеуді есептеуді келесідей жеңілдетуге болады:

3. Дифференциалды режим өрісінің кедергісі: Бұл қуат көзі мен қуат көзі арасындағы кедергіні білдіредікіріс және шығыс электр желісісНақты баспа платасын жобалау кезінде автор оның қуат көзінің шуылына қосқан үлесі минималды екенін, сондықтан оны мұнда ескермеуге болатынын байқады.
4. Интерлайн интерференциясыБұл кедергі түрі электр желілері арасындағы кедергіге қатысты. Екі түрлі параллель тізбек арасында өзара сыйымдылық (C) және өзара индуктивтілік (M1-2) болған кезде, кедергі көзінің тізбегінде кернеу (VC) және ток (IC) болған жағдайда, кедергі келтірілген тізбекте пайда болады:
   1. Сыйымдылық кедергісі арқылы қосылған кернеу (4) теңдеуімен беріледі, мұндағы RV параллель мәнін білдіредіжақын арадағы кедергіжәнеалыс қашықтықтағы қарсылық...-ныңкедергі келтірілген тізбек.
   2. Индуктивті байланыс арқылы тізбектей кедергі: Егер кедергі көзінде ортақ режим шуы болса, сызық аралық кедергі әдетте ортақ режимде де, дифференциалды режимде де пайда болады.
5. Қуат желісінің муфтасыБұл құбылыс электр желісі кедергілерге ұшырағаннан кейін басқа құрылғыларға кедергілер жіберген кезде пайда боладыэлектромагниттік кедергі айнымалы токтан немесе тұрақты токтан қуат көзіБұл қуат көзінің шуыл кедергісінің жанама түрін білдіреді жоғары жиілікті тізбексҚуат көзінің шуы міндетті түрде өздігінен пайда болмауы мүмкін екенін, сонымен қатар сыртқы кедергілердің индукциясынан да туындауы мүмкін екенін, бұл өздігінен пайда болған шудың қабаттасуына (сәулеленуіне немесе өткізілуіне) әкеліп соғуы мүмкін екенін, осылайша басқа тізбектерге немесе құрылғыларға кедергі келтіретінін ескеру маңызды.

• Қуат көзінің шуылына кедергі келтіруді жоюға қарсы шаралар

Жоғарыда талданған қуат көзінің шуылының әртүрлі көріністері мен себептерін ескере отырып, қуат көзінің шуылына әкелетін жағдайларды арнайы түрде бұзуға болады, бұл кедергіні тиімді түрде басады. Келесі шешімдер ұсынылады:

• Назар аударыңызТесік арқылы тақтайs: Тесік арқылы қажет етедіойып тесік жасауүстіндегіқуат көзі қабаты олардың өтуіне бейімделу үшін. Егер қуат қабатының саңылауы тым үлкен болса, ол сигнал тізбегіне әсер етуі мүмкін, бұл сигналды айналып өтуге мәжбүр етеді және тізбек ауданы мен шуды арттырады. Егер белгілі бір сигнал желілері саңылаудың жанында шоғырланған болса және осы тізбекті бөліссе, ортақ кедергі айқасуға әкелуі мүмкін.
• Кабельдер үшін жеткілікті жерге қосу сымы: Әрбір сигналдың өзіндік арнайы сигнал тізбегі қажет, сигнал мен тізбек ауданы мүмкіндігінше аз болуы керек, бұл параллель туралауды қамтамасыз етеді.
• Қуат көзінің шу сүзгісін орналастыру: Бұл сүзгі жүйені жақсартып, ішкі қуат көзінің шуын тиімді түрде басадыараласуға қарсы және қауіпсіздік. Ол екі жақты қызмет етедіРФ сүзгісі, электр желісінен енгізілген шу кедергілерін (басқа құрылғылардан келетін кедергілерді болдырмау) және өздігінен пайда болған шуды (басқа құрылғылармен кедергілерді болдырмау үшін), сондай-ақ кросс-режимдегі ортақ режимдегі кедергілерді сүзу.
• Қуат оқшаулауыТрансформатор: Бұл жалпы режимдегі жерге қосу циклын оқшаулайдықуат көзінің ілмегі немесе сигналдық кабель, жоғары жиіліктерде пайда болатын жалпы режимдегі контурлық токты тиімді түрде бөледі.
• Қуатты реттеу: Таза қуат көзін қалпына келтіру қуат көзінің шуын айтарлықтай азайтуы мүмкін.
• Сымдар: Радиация тудырмау және басқа тізбектерге немесе жабдықтарға кедергі келтірмеу үшін қуат көзінің кіріс және шығыс желілері диэлектрлік тақтаның шетінен алыс ұсталуы керек.
• Бөлек аналогтық және сандық қуат көздері: Жоғары жиілікті құрылғылар әдетте сандық шуылға өте сезімтал, сондықтан екеуін оқшаулап, қуат көзінің кіреберісінде бір-біріне қосу керек. Егер сигнал аналогтық және сандық домендерді кесіп өтуі керек болса, цикл аймағын азайту үшін сигнал арқылы цикл орналастыруға болады.
• Әртүрлі қабаттар арасында бөлек қуат көздерінің қабаттасып тұруына жол бермеңіз: Паразиттік сыйымдылық арқылы қуат көзі шуының оңай қосылуына жол бермеу үшін оларды шатастыруға тырысыңыз.
• Сезімтал компоненттерді оқшаулаңыз: Фазамен бекітілген ілмектер (PLL) сияқты компоненттер қуат көзінің шуылына өте сезімтал және оларды қуат көзінен мүмкіндігінше алыс ұстау керек.
• Қуат сымын орналастыру: Қуат сымын сигнал желісінің жанына орналастыру сигнал тізбегін азайтып, шуды азайтуға мүмкіндік береді.
• Айналма жолды жерге қосу: Электр схемасындағы қуат көзінің кедергісінен және сыртқы қуат көзінің кедергісінен туындаған жиналған шуды болдырмау үшін айналма жолды кедергі жолына (сәулеленуді қоспағанда) жерге қосуға болады, бұл шуды жерге айналып өтуге және басқа құрылғылар мен жабдықтарға кедергі келтіруден аулақ болуға мүмкіндік береді.

Қорытындысында:Қуат көзінен тікелей немесе жанама түрде пайда болатын қуат көзінің шуы тізбектің жұмысына кедергі келтіреді. Оның тізбекке әсерін басу кезінде жалпы қағиданы ұстану керек: қуат көзінің шуының төмендеуіне жол бермеу үшін қуат көзінің шуының тізбекке әсерін азайтумен қатар, сыртқы факторлардың немесе тізбектің қуат көзіне әсерін азайту.