Югары ешлыклы PCB проектлау процессында электр белән тәэмин итү шау-шуын анализлау һәм киметү

Эчендә югары ешлыклы PCBс., электр белән тәэмин итү шау-шулары комачаулаудың мөһим төре буларак аерылып тора. Бу мәкалә югары ешлыклы PCBларда электр белән тәэмин итү шау-шуының үзенчәлекләрен һәм килеп чыгышын комплекслы анализлый һәм инженерлык кушымталарына нигезләнгән гамәли һәм нәтиҗәле чишелешләр тәкъдим итә.

А.Электр белән тәэмин итү тавышын анализлау

Электр белән тәэмин итү тавышы электр белән тәэмин итү системасы тарафыннан барлыкка китерелгән яки бозылган тавышны аңлата. Бу комачаулау түбәндәге аспектларда күренә:

1. Нәтиҗәдә таралган шау-шуэчке импеданс электр белән тәэмин итүнең. Югары ешлыклы схемаларда электр белән тәэмин итү тавышы югары ешлыклы сигналларга сизелерлек йогынты ясый. Шуңа күрә, башлангыч таләп - түбән тавышэлектр белән тәэмин итүЧиста җир һәм электр белән тәэмин итү дә шулай ук ​​мөһим.

Идеаль сценарийда, электр белән тәэмин итү түбәндәгечә булыр идеимпеданссыз, нәтиҗәдә тавыш чыкмый. Ләкин, гамәлдә, электр белән тәэмин итү системасы билгеле бер импеданска ия, ул бөтен электр белән тәэмин итү системасы буенча бүленә, шуның аркасында тавышның катламы артуга китерә. Шуңа күрә электр белән тәэмин итү системасының импедансын минимальләштерү өчен тырышлыклар куярга кирәк. Махсус импеданс булуы өстенлекле. көч яссылыгыһәмҗир өсте яссылыгыЮгары ешлыклы схема проектында, гадәттә, электр белән тәэмин итүне шина форматында түгел, ә катламнарда проектлау нәтиҗәлерәк, бу циклның юлдан даими рәвештә иң аз импеданс белән баруын тәэмин итә. Моннан тыш, электр платасы ... тәэмин итә.сигнал әйләнмәсеPCB'да генерацияләнгән һәм кабул ителгән барлык сигналлар өчен, шуның белән сигнал циклын минимальләштерә һәм шау-шуны киметә.

2. Гомуми режим кыры интерференциясе: Бу интерференция төре электр белән тәэмин итү системасы һәм җир арасындагы шау-шуга карый. Ул өзелгән схема һәм гомуми эталон өслегеннән килеп чыккан уртак режим көчәнеше тарафыннан барлыкка килгән интерференциядән барлыкка килә. Зурлыгы чагыштырмача электр һәм магнит кырларына бәйле, һәм аның интенсивлыгы чагыштырмача түбән.

Бу сценарийда, токның кимүе (Ic) бер-бер артлы тоташтыруда уртак режимлы көчәнешкә китерә.агымдагы цикл, кабул итү бүлегенә тәэсир итә. Әгәрмагнит кырыөстенлек итә, бер-бер артлы җир контурында барлыкка килгән гомуми режим көчәнеше түбәндәге формула белән бирелә:

(1) формуласындагы ΔB магнит индукциясе интенсивлыгы үзгәрешен күрсәтә, ул Wb/m белән үлчәнгән²; S мәйданны м белән белдерә².

Бер өченэлектромагнит кыры, кайчан электр кыры кыйммәте билгеле булса, индукцияләнгән көчәнеш (2) тигезләмә белән бирелә, ул гадәттә L=150/F яки аннан кимрәк булганда кулланыла, F исә ... ны күрсәтә.электромагнит дулкын ешлыгыМГц белән. Әгәр бу чик артып китсә, максималь индукцияләнгән көчәнешне исәпләүне түбәндәгечә гадиләштерергә мөмкин:

3. Дифференциаль режим кырына комачаулаулар: Бу электр белән тәэмин итү системасы һәм электр белән тәэмин итү системасы арасындагы комачаулауга карый.керү һәм чыгу электр линиясесЧынлыкта, PCB дизайнында, автор аның электр белән тәэмин итү шау-шуына керткән өлеше минималь булуын күзәткән, шуңа күрә аны монда төшереп калдырырга мөмкин.
4. Интерлайн интерференциясеБу төр комачаулау электр линияләре арасындагы комачаулауга карый. Ике төрле параллель схема арасында үзара сыйдырышлык (C) һәм үзара индуктивлык (M1-2) булганда, комачаулау чыганагы схемасында көчәнеш (VC) һәм ток (IC) булганда, комачаулау комачаулаган схемада күренәчәк:
   1. Сыйдырышлы импеданс аша тоташкан көчәнеш (4) тигезләмә белән бирелә, монда RV параллель кыйммәтен күрсәтәкаршылыкның соңгы этабыһәмерак очлы каршылык...ныңкомачауланган схема.
   2. Индуктив тоташу аша бер-бер артлы каршылык: Әгәр комачаулау чыганагында уртак режим шау-шуы булса, линияара комачаулау, гадәттә, уртак режимда да, дифференциаль режимда да күренә.
5. Электр линиясе тоташтыргычыБу күренеш электр линиясе башка җайланмаларга комачаулаганнан соң барлыкка киләэлектромагнит комачаулау AC яки DCдан электр чыганагыБу электр белән тәэмин итү тавышына комачаулауның туры булмаган формасын күрсәтә югары ешлыклы схемасШунысын да билгеләп үтәргә кирәк, электр белән тәэмин итү тавышы үзеннән-үзе барлыкка килмәскә мөмкин, ләкин тышкы комачаулау индукциясе нәтиҗәсендә дә килеп чыгарга мөмкин, бу үзеннән-үзе барлыкка килгән тавышның өстенә куелуына (нурлануына яки үткәрелүенә) китерә, шуның белән башка схемаларга яки җайланмаларга комачаулый.

• Электр белән тәэмин итү тавышына комачаулауны бетерү өчен каршы чаралар

Югарыда анализланган электр белән тәэмин итү тавышының төрле күренешләрен һәм сәбәпләрен исәпкә алып, электр белән тәэмин итү тавышына китерә торган шартларны аерым рәвештә бозып, комачаулауны нәтиҗәле рәвештә бастырырга мөмкин. Түбәндәге чишелешләр тәкъдим ителә:

• ИгътибарТишек аша тактаs: Тишекләр аша кирәкгравюра ачуөстендәэлектр белән тәэмин итү катламы аларның үтүен тәэмин итү өчен. Әгәр көч катламы ачылуы бик зур булса, ул сигнал элмәгенә тәэсир итә ала, сигналны читләтеп узарга мәҗбүр итә һәм элмәк мәйданын һәм шау-шуны арттыра ала. Әгәр билгеле бер сигнал линияләре ачылу янында тупланган булса һәм бу элмәкне уртаклашса, уртак импеданс кросс-сүйләшүгә китерергә мөмкин.
• Кабельләр өчен җитәрлек җир чыбыгы: Һәр сигналның үзенең аерым сигнал контуры кирәк, сигнал һәм контур мәйданы мөмкин кадәр кечкенә булырга тиеш, бу параллель тигезләүне тәэмин итә.
• Электр белән тәэмин итү тавыш фильтрын урнаштыру: Бу фильтр эчке электр белән тәэмин итү тавышын нәтиҗәле рәвештә баса, системаны яхшыртакомачаулауга каршы һәм куркынычсызлык. Ул ике яклы хезмәт итәРадиоелемтәләр фильтры, электр линиясеннән кертелгән шау-шу комачаулавын (башка җайланмалардан комачаулауны булдырмас өчен) һәм үзе барлыкка китергән шау-шуны (башка җайланмалар белән комачаулауны булдырмас өчен), шулай ук ​​кросс-режимлы уртак режим комачаулавын фильтрлау.
• Электр изоляциясеТрансформатор: Бу гомуми режимлы җир контурын аерып тораэлектр белән тәэмин итү элгече сигнал кабеле, югары ешлыкларда барлыкка килгән гомуми режимлы контур тогын нәтиҗәле аера.
• Электр энергиясен көйләү: Тазарак электр белән тәэмин итүне торгызу электр белән тәэмин итү тавышын сизелерлек киметергә мөмкин.
• Электр үткәргечләре: Нурланыш барлыкка китермәсен һәм башка схемаларга яки җиһазларга комачауламасын өчен, электр белән тәэмин итүнең керү һәм чыгу линияләре диэлектрик такта кырыена якынрак урнаштырылырга тиеш.
• Аерым аналог һәм цифрлы электр белән тәэмин итү чыганаклары: Югары ешлыклы җайланмалар, гадәттә, цифрлы шау-шуга бик сизгер, шуңа күрә икесен дә аерып куярга һәм электр белән тәэмин итү чыганагына тоташтырырга кирәк. Әгәр сигнал аналог һәм цифрлы өлкәләрне кисәргә тиеш булса, цикл мәйданын киметү өчен сигнал аша цикл урнаштырырга мөмкин.
• Аерым электр белән тәэмин итү җайланмаларын төрле катламнар арасында каплаудан сакланыгыз: паразит сыйдырышлык аша электр белән тәэмин итү тавышы җиңел кушылмасын өчен, аларны бер-бер артлы урнаштырырга тырышыгыз.
• Сизгер компонентларны аерыгыз: Фаза белән бикләнгән контурлар (PLL) кебек компонентлар электр белән тәэмин итү тавышына бик сизгер, шуңа күрә аларны электр белән тәэмин итүдән мөмкин кадәр ерак тотарга кирәк.
• Электр шнурын урнаштыру: Сигнал линиясе янына электр линиясен урнаштыру сигнал элмәген киметергә һәм тавышны киметергә мөмкин.
• Урап үтү юлын җирләү: Электр схемасындагы электр белән тәэмин итү комачаулавы һәм тышкы электр белән тәэмин итү комачаулавы аркасында тупланган тавышны булдырмас өчен, урап үтү юлын комачаулау юлына (нурланыштан тыш) җиргә тоташтырырга мөмкин, бу тавышны җиргә юнәлтергә һәм башка җайланмалар һәм җиһазлар белән комачаулауны булдырмаска мөмкинлек бирә.

Йомгаклап әйткәндә:Электр белән тәэмин итү тавышы, турыдан-туры яки туры булмаган рәвештә, электр белән тәэмин итүдән килеп чыкса да, схемага комачаулый. Аның схемага йогынтысын бастырганда, гомуми принципны кулланырга кирәк: электр белән тәэмин итү тавышының схемага йогынтысын минимальләштерү, шул ук вакытта тышкы факторларның яки ​​схеманың электр белән тәэмин итүгә йогынтысын киметү, электр белән тәэмин итү тавышының начарлануын булдырмас өчен.