ການວິເຄາະ ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນຂອງການສະໜອງພະລັງງານໃນຂະບວນການອອກແບບ PCB ຄວາມຖີ່ສູງ

ໃນ PCB ຄວາມຖີ່ສູງສຽງລົບກວນຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟທີ່ໂດດເດັ່ນເປັນຮູບແບບໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນຂອງການແຊກແຊງ. ບົດຄວາມນີ້ດຳເນີນການວິເຄາະຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບລັກສະນະ ແລະ ຕົ້ນກຳເນີດຂອງສຽງລົບກວນຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟໃນ PCB ຄວາມຖີ່ສູງ, ແລະ ສະເໜີວິທີແກ້ໄຂທີ່ໃຊ້ໄດ້ຈິງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບໂດຍອີງໃສ່ການນຳໃຊ້ທາງວິສະວະກຳ.

ກ.ການວິເຄາະສຽງລົບກວນຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ

ສຽງລົບກວນຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟໝາຍເຖິງສຽງລົບກວນທີ່ເກີດຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟເອງ. ການລົບກວນນີ້ສາມາດເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໃນລັກສະນະຕໍ່ໄປນີ້:

1. ສຽງລົບກວນທີ່ກະຈາຍອອກມາຈາກຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນ ຂອງການສະໜອງພະລັງງານ. ໃນວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ສຽງລົບກວນຂອງການສະໜອງພະລັງງານມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຕ້ອງການໃນເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນສຽງລົບກວນຕ່ຳແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟສິ່ງທີ່ສຳຄັນບໍ່ແພ້ກັນຄືພື້ນດິນທີ່ສະອາດ ແລະ ການສະໜອງພະລັງງານ.

ໃນສະຖານະການທີ່ເໝາະສົມ, ການສະໜອງພະລັງງານຈະເປັນບໍ່ມີການຕໍ່ຕ້ານ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີສຽງລົບກວນ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນທາງປະຕິບັດ, ການສະໜອງພະລັງງານມີ impedance ທີ່ແນ່ນອນ, ເຊິ່ງແຈກຢາຍໄປທົ່ວການສະໜອງພະລັງງານທັງໝົດ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການຊ້ອນກັນຂອງສຽງລົບກວນ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວນມີຄວາມພະຍາຍາມເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ impedance ຂອງການສະໜອງພະລັງງານ. ມັນເປັນການດີກວ່າທີ່ຈະມີ ເຄື່ອງບິນພະລັງງານແລະພື້ນດິນໃນການອອກແບບວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າທີ່ຈະອອກແບບການສະໜອງພະລັງງານເປັນຊັ້ນໆແທນທີ່ຈະເປັນຮູບແບບລົດເມ, ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າວົງແຫວນຈະຕິດຕາມເສັ້ນທາງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງດ້ວຍຄວາມຕ້ານທານໜ້ອຍທີ່ສຸດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ກະດານພະລັງງານຍັງໃຫ້ວົງແຫວນສັນຍານສຳລັບສັນຍານທັງໝົດທີ່ສ້າງຂຶ້ນ ແລະ ຮັບຢູ່ໃນ PCB, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນວົງຈອນສັນຍານ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນ.

2. ການແຊກແຊງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກແບບຮ່ວມ: ການແຊກແຊງປະເພດນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບສຽງລົບກວນລະຫວ່າງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ ແລະ ພື້ນດິນ. ມັນເກີດຂຶ້ນຈາກການແຊກແຊງທີ່ເກີດຈາກວົງແຫວນທີ່ເກີດຈາກວົງຈອນທີ່ຖືກລົບກວນ ແລະ ແຮງດັນແບບຮ່ວມທີ່ເປັນຜົນມາຈາກໜ້າດິນອ້າງອີງຮ່ວມ. ຂະໜາດແມ່ນຂຶ້ນກັບສະໜາມໄຟຟ້າ ແລະ ແມ່ເຫຼັກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂອງມັນຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ.

ໃນສະຖານະການນີ້, ການຫຼຸດລົງຂອງກະແສໄຟຟ້າ (Ic) ນຳໄປສູ່ແຮງດັນແບບຮ່ວມໃນຊຸດວົງວຽນປະຈຸບັນ, ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ພາກສ່ວນຮັບ. ຖ້າສະໜາມແມ່ເຫຼັກມີອິດທິພົນຫຼາຍ, ແຮງດັນຮູບແບບທົ່ວໄປທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນວົງຈອນດິນຊຸດແມ່ນໄດ້ຮັບຈາກສູດ:

ΔB ໃນສູດ (1) ສະແດງເຖິງການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງການກະຕຸ້ນແມ່ເຫຼັກ, ວັດແທກເປັນ Wb/m2²; S ໝາຍເຖິງພື້ນທີ່ໃນ m².

ສຳລັບສະໜາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ເມື່ອ ສະໜາມໄຟຟ້າ ຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ, ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ຊັກນຳແມ່ນໃຫ້ໂດຍສົມຜົນ (2), ເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວສາມາດໃຊ້ໄດ້ເມື່ອ L=150/F ຫຼືໜ້ອຍກວ່າ, ໂດຍ F ເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມຖີ່ຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນ MHz. ຖ້າຂີດຈຳກັດນີ້ເກີນ, ການຄິດໄລ່ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ກະຕຸ້ນສູງສຸດສາມາດງ່າຍດາຍໄດ້ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

3. ການແຊກແຊງພາກສະໜາມແບບດິຟເຟີເຣນຊຽລ: ນີ້ໝາຍເຖິງການແຊກແຊງລະຫວ່າງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ ແລະສາຍໄຟຟ້າເຂົ້າ ແລະ ອອກສໃນການອອກແບບ PCB ຕົວຈິງ, ຜູ້ຂຽນໄດ້ສັງເກດເຫັນວ່າການປະກອບສ່ວນຂອງມັນຕໍ່ສຽງລົບກວນຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟແມ່ນມີໜ້ອຍຫຼາຍ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດຍົກເວັ້ນໄດ້ໃນທີ່ນີ້.
4. ການລົບກວນລະຫວ່າງສາຍການແຊກແຊງປະເພດນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຊກແຊງລະຫວ່າງສາຍໄຟຟ້າ. ເມື່ອມີຄວາມຈຸໄຟຟ້າເຊິ່ງກັນແລະກັນ (C) ແລະ ຄວາມໜ่วงໄຟຟ້າເຊິ່ງກັນແລະກັນ (M1-2) ລະຫວ່າງວົງຈອນຂະໜານສອງອັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ການແຊກແຊງຈະປາກົດຢູ່ໃນວົງຈອນທີ່ຖືກແຊກແຊງຖ້າມີແຮງດັນໄຟຟ້າ (VC) ແລະ ກະແສໄຟຟ້າ (IC) ຢູ່ໃນວົງຈອນແຫຼ່ງການແຊກແຊງ:
   1. ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຜ່ານ impedance capacitive ແມ່ນໄດ້ມາຈາກສົມຜົນ (4), ບ່ອນທີ່ RV ແທນຄ່າຂະໜານຂອງຄວາມຕ້ານທານໃກ້ຈະສິ້ນສຸດແລະຄວາມຕ້ານທານໄກຂອງວົງຈອນທີ່ຖືກລົບກວນ.
   2. ຄວາມຕ້ານທານຊຸດຜ່ານການເຊື່ອມຕໍ່ແບບອຸນດັກທິບ: ຖ້າມີສຽງລົບກວນແບບຮ່ວມໃນແຫຼ່ງລົບກວນ, ການລົບກວນລະຫວ່າງສາຍໂດຍທົ່ວໄປຈະປາກົດທັງໃນແບບຮ່ວມ ແລະ ແບບດິຟເຟີເຣນຊຽລ.
5. ການເຊື່ອມຕໍ່ສາຍໄຟປະກົດການນີ້ເກີດຂຶ້ນເມື່ອສາຍໄຟຟ້າສົ່ງສັນຍານລົບກວນໄປຫາອຸປະກອນອື່ນໆຫຼັງຈາກຖືກການລົບກວນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ ຈາກ AC ຫຼື DC ແຫຼ່ງພະລັງງານນີ້ສະແດງເຖິງຮູບແບບທາງອ້ອມຂອງການລົບກວນສຽງລົບກວນຂອງແຫຼ່ງພະລັງງານ ວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງສສິ່ງສຳຄັນທີ່ຄວນສັງເກດຄື ສຽງລົບກວນຈາກການສະໜອງພະລັງງານອາດຈະບໍ່ແມ່ນເກີດຂຶ້ນດ້ວຍຕົວມັນເອງ, ແຕ່ຍັງສາມາດເກີດຈາກການກະຕຸ້ນການແຊກແຊງຈາກພາຍນອກ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການຊ້ອນກັນ (ແຜ່ກະຈາຍ ຫຼື ນຳສົ່ງ) ຂອງສຽງລົບກວນທີ່ສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍຕົວມັນເອງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງລົບກວນວົງຈອນ ຫຼື ອຸປະກອນອື່ນໆ.

• ມາດຕະການແກ້ໄຂເພື່ອກຳຈັດສຽງລົບກວນຂອງການສະໜອງພະລັງງານ

ໂດຍພິຈາລະນາເຖິງອາການ ແລະ ສາເຫດຕ່າງໆຂອງການລົບກວນສຽງລົບກວນຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟທີ່ໄດ້ວິເຄາະຂ້າງເທິງ, ເງື່ອນໄຂທີ່ນຳໄປສູ່ສຽງລົບກວນຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟສາມາດຖືກລົບກວນໄດ້ໂດຍສະເພາະ, ເຊິ່ງສາມາດສະກັດກັ້ນການລົບກວນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ວິທີແກ້ໄຂຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນແນະນຳໃຫ້ເຮັດ:

• ເອົາໃຈໃສ່ຕໍ່ກະດານຜ່ານຮູs: ຮູຜ່ານມີຄວາມຈຳເປັນການແກະສະຫຼັກເປີດs ເທິງຊັ້ນສະໜອງພະລັງງານ ເພື່ອຮອງຮັບການຜ່ານຂອງພວກມັນ. ຖ້າຊ່ອງເປີດຂອງຊັ້ນພະລັງງານໃຫຍ່ເກີນໄປ, ມັນສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ວົງຈອນສັນຍານ, ບັງຄັບໃຫ້ສັນຍານຂ້າມຜ່ານ ແລະ ເພີ່ມພື້ນທີ່ວົງຈອນ ແລະ ສຽງລົບກວນ. ຖ້າສາຍສັນຍານບາງສາຍຢູ່ໃກ້ຊ່ອງເປີດ ແລະ ໃຊ້ວົງຈອນນີ້ຮ່ວມກັນ, ຄວາມຕ້ານທານທົ່ວໄປສາມາດນໍາໄປສູ່ການ crosstalk.
• ສາຍດິນທີ່ພຽງພໍສຳລັບສາຍໄຟ: ແຕ່ລະສັນຍານຕ້ອງການວົງແຫວນສັນຍານສະເພາະຂອງມັນເອງ, ໂດຍມີພື້ນທີ່ສັນຍານ ແລະ ວົງແຫວນຖືກຮັກສາໃຫ້ນ້ອຍທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້, ຮັບປະກັນການຈັດລຽງຂະໜານ.
• ຕຳແໜ່ງຂອງຕົວກອງສຽງລົບກວນຈາກການສະໜອງພະລັງງານ: ຕົວກອງນີ້ຊ່ວຍສະກັດກັ້ນສຽງລົບກວນພາຍໃນຂອງການສະໜອງພະລັງງານໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເສີມຂະຫຍາຍລະບົບຕ້ານການແຊກແຊງ ແລະຄວາມປອດໄພ. ມັນເປັນຊ່ອງທາງສອງທາງຕົວກອງ RF, ການກັ່ນຕອງການລົບກວນທາງສຽງລົບກວນທີ່ເຂົ້າມາຈາກສາຍໄຟຟ້າ (ປ້ອງກັນການລົບກວນຈາກອຸປະກອນອື່ນໆ) ແລະ ສຽງລົບກວນທີ່ເກີດຂຶ້ນໂດຍຕົວມັນເອງ (ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການລົບກວນກັບອຸປະກອນອື່ນໆ), ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການລົບກວນແບບຮ່ວມຂ້າມໂໝດ.
• ການແຍກພະລັງງານໝໍ້ແປງໄຟຟ້າສິ່ງນີ້ແຍກວົງຈອນດິນແບບຮ່ວມຂອງສາຍສັນຍານວົງຈອນສະໜອງພະລັງງານ, ແຍກກະແສໄຟຟ້າວົງຈອນໂໝດຮ່ວມທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນຄວາມຖີ່ສູງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.
• ການຄວບຄຸມພະລັງງານ: ການຟື້ນຟູແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟທີ່ສະອາດກວ່າສາມາດຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນຈາກການຈ່າຍໄຟໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
• ສາຍໄຟ: ສາຍເຂົ້າ ແລະ ສາຍອອກຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟຄວນຢູ່ຫ່າງຈາກຂອບຂອງກະດານໄດອີເລັກຕຣິກເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການສ້າງລັງສີ ແລະ ລົບກວນວົງຈອນ ຫຼື ອຸປະກອນອື່ນໆ.
• ແຍກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟແບບອະນາລັອກ ແລະ ດິຈິຕອນອອກຈາກກັນ: ອຸປະກອນຄວາມຖີ່ສູງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ສຽງລົບກວນດິຈິຕອນຫຼາຍ, ສະນັ້ນທັງສອງຄວນຖືກແຍກອອກ ແລະ ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢູ່ທີ່ທາງເຂົ້າຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ. ຖ້າສັນຍານຕ້ອງການຂ້າມທັງໂດເມນອະນາລັອກ ແລະ ດິຈິຕອນ, ສາມາດວາງວົງແຫວນຂ້າມສັນຍານເພື່ອຫຼຸດພື້ນທີ່ວົງແຫວນ.
• ຫຼີກລ່ຽງການຊ້ອນກັນຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟແຍກຕ່າງຫາກລະຫວ່າງຊັ້ນຕ່າງໆ: ພະຍາຍາມວາງພວກມັນໄວ້ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ສຽງລົບກວນຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟຖືກເຊື່ອມຕໍ່ໄດ້ງ່າຍຜ່ານຄວາມຈຸຂອງກາຝາກ.
• ແຍກອົງປະກອບທີ່ລະອຽດອ່ອນ: ອົງປະກອບຕ່າງໆເຊັ່ນ: ວົງຈອນລັອກໄລຍະ (PLLs) ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ສຽງລົບກວນຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ ແລະ ຄວນເກັບຮັກສາໄວ້ໃຫ້ໄກຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້.
• ການວາງສາຍໄຟ: ການວາງສາຍໄຟໄວ້ຂ້າງສາຍສັນຍານ, ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນວົງຈອນສັນຍານ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນໄດ້.
• ການຕໍ່ສາຍດິນຜ່ານເສັ້ນທາງ bypass: ເພື່ອປ້ອງກັນສຽງລົບກວນທີ່ສະສົມໄວ້ທີ່ເກີດຈາກການແຊກແຊງຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟໃນແຜງວົງຈອນ ແລະ ການແຊກແຊງຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟພາຍນອກ, ເສັ້ນທາງ bypass ສາມາດຕໍ່ສາຍດິນໃສ່ເສັ້ນທາງແຊກແຊງ (ບໍ່ລວມລັງສີ), ຊ່ວຍໃຫ້ສຽງລົບກວນສາມາດຂ້າມລົງສູ່ພື້ນດິນ ແລະ ຫຼີກລ່ຽງການແຊກແຊງກັບອຸປະກອນ ແລະ ອຸປະກອນອື່ນໆ.

ສະຫຼຸບແລ້ວ:ສຽງລົບກວນຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ, ບໍ່ວ່າຈະເກີດຂຶ້ນໂດຍກົງ ຫຼື ໂດຍທາງອ້ອມຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ, ລ້ວນແຕ່ລົບກວນວົງຈອນ. ເມື່ອສະກັດກັ້ນອິດທິພົນຂອງມັນຕໍ່ວົງຈອນ, ຄວນປະຕິບັດຕາມຫຼັກການທົ່ວໄປຄື: ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງສຽງລົບກວນຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟຕໍ່ວົງຈອນ ພ້ອມທັງຫຼຸດຜ່ອນອິດທິພົນຂອງປັດໃຈພາຍນອກ ຫຼື ວົງຈອນຕໍ່ແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟເພື່ອປ້ອງກັນການເສື່ອມສະພາບຂອງສຽງລົບກວນຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ.