Leiterplattentechnisch - Wie man die Störung des Stromrauschens auf der Hochfrequenzplatte löst

Verteilt Lärm verursacht vauf die inhärent Impedeinz vauf die Leistttttttttttttttttttttttttttttttttttung Versodergung. In Hochfrequenzplbeesen/Hochfrequenz Schaltungen, Leistung Versodergung Lärm hbei a größer Auswirkungen auf Hochfrequenz Signale. Daher, a Geräuscharm Leistung Versodergung is zuerst erfürderlich. A sauber Boden is als wichtig als a sauber Leistung Versodergung; Gleichtaktmodus Feld Interferenz. Verweist zu die Lärm zwischen die Leistung Versodergung und die Boden. Es is die Interferenz verursacht vauf die häufig Modus Speinnung verursacht vauf die Schlewenne gebildet vauf die gestört Schaltung und die häufig Referenz Oberfläche vauf a am bestenimmte Leistung Versodergung. Sein Wert hängt ab auf die relativ elektrisch Feld und magnetisch Feld. Die Stärke hängt ab auf die Stärke.

In Hochfrequenzplatten, a mehr wichtig Typ vauf Interferenz is Leistung Versodergung Lärm. Vauf Systematisch Analyse die Eigenschaften und Ursachen vauf Leistung Lärm auf die Hochfrequenz Brett, kombiniert mes Engineering Anwendungen, einige sehr wirksam und einfach Lösungen sind vodergeschlagen.

Analyse des Stromversodergungsgeräusches

Stromversorgungsgeräusche bezeichnet dals Geräusch, dals durch dals Netzteil selbst erzeugt oder durch Störungen verursacht wird. Die Störung meinwennestiert sich in den folgenden Aspekten:

(1). Verteiltes Rauschen, dals durch die inhärente Impedanz der Stromversorgung selbst verursacht wird. In Hochfrequenzschaltungen hat Stromversorgungsgeräusche einen größeren Einfluss auf hochfrequente Signale. Daher ist zunächst eine rauscharme Stromversorgung erfBestellunglich. Ein sauberer Boden ist genauso wichtig wie eine saubere Stromquelle.

Idealerweise, die Leistung Versorgung hat nein Impedanz, so diere is nein Lärm. Allerdings, die tatsächliche Leistung Versorgung hat a bestimmte Impedanz, und die Impedanz is verteilt auf die ganze Leistung Versorgung, dierefüre, Lärm wird auch be überlagert on die Leistung Versorgung. Dierefüre, die Impedanz von die Leistung Versorgung sollte be reduziert als viel als möglich, und es is best zu haben a dediziert Leistung Ebene und Boden Ebene. In die Hochfrequenz Brett/Hochfrequenz Schaltung Design, es is allegemein besser zu Design die Leistung Versorgung in die Form von a Ebene als in die Form von a Bus, so dalss die Schleife kann immer folgen die Pfad mes die am wenigsten Impedanz. In Zusatz, die Leistung Brett muss auch Bereseinetellung a Signal Schleife for all die Signale generiert und erhalten on die Hochfrequenzplatte, so dalss die Signal Schleife kann be minimiert, dortvon Verringerung Lärm.

((2)). Leistung Linie Kupplung. Es bezieht sich auf zu die Phänomen dalss nach die AC or DC Leistung Schnur is unterworfen zu elektromagnetisch Interferenz, die Leistung Schnur sendet die Interferenz zu odier Geräte. Dies is die indirekt Interferenz von Leistung Versorgung Lärm zu die Hochfrequenzschaltung. Es sollte be nichtiert dalss die Lärm von die Leistung Versorgung is nicht nichtwendigerweise generiert von sich selbst, es kann auch be die Lärm induziert von extern Interferenz, und dien überlagern dies Lärm mes die Lärm generiert von sich selbst.

(Strahlung oder Leesung) untere Schaltkreise oder Geräte zu stören.

3. Feldstörungen im Gleichtaktmodus. Bezieht sich auf dals Geräusch zwischen dem Netzteil und dem Boden. Es ist die Störung, die durch die GleichtaktSpannweitenung verursacht wird, die durch die Schleife verursacht wird, die durch die gestörte Schaltung und die gemeingleiche Referenzfläche einer bestimmten Stromversorgung gebildet wird. Sein Wert hängt vom relativn elektrischen Feld und Magnetfeld ab. Die Stärke hängt von der Stärke ab.

Auf diesem Kanal verursacht ein Abfall in Ic eine GleichtaktSpannweitenung in der Reihenstromschleife, die sich auf den Empfangsteil auswirkt. Ist dals Magnetfeld dominant, so beträgt der Wert der Gleichtaktspannung, die in der Reihenerdschleife erzeugt wird:

Vcm=-(△B/△t)*S(1)

In Formel (1) ist ΔB die Änderung der magnetischen Flussdichte, Wb/m2; S ist die Fläche, m2.

Wenn es sich um ein elektromagnetisches Feld hundelt und sein elektrischer Feldwert bekannt ist, ist seine induzierte Spannung:

Vcm=(L*h*F*E/(4)8) (2)

Gleichung (2) gilt im Allgemeinen für L=150/F oder weniger, wobei F die Frequenz elektromagnetischer Wellen in MHz ist.

Wird dieser Grenzwert überschresten, kann die Berechnung der maximal induzierten Spannung vereinfacht werden:

Vcm=2*h*E(3)

3. Feldstörungen im Differenzmodus. Bezieht sich auf die Interferenz zwischen dem Netzteil und den Ein- und Ausgangsleesungen. Im eigentlichen PCB-Design fund der Auzur heraus, dalss sein Anteil am Stromversorgungsgeräusch sehr gering ist, so dalss es nicht nichtwendig ist, es hier zu diskutieren.

4. Interferenz zwischen Linien. Bezieht sich auf Interferenzen zwischen Stromleitungen. Wenn es gegenseitige Kapazität C und gegenseitige Induktivität M1-2 zwischen zwei verschiedenen Parallelen Schaltungen gibt, wenn es Spannung VC und Strom IC in der Störquellenschaltung gibt, wird der gestörte Schaltkreis erscheinen:

a. Die durch die kapazitive Impedanz gekoppelte Spannung ist

Vcm=Rv*C1-2*

In Formel (4) ist Rv der Parallelwert des Nah-End-Widerstunds und des Fern-End-Widerstunds der gestörten Schaltung.

b. Reihenwiderstund durch induktive Kupplung

V=M1-2*

Wenn es in der Störquelle Gleichtaktrauschen gibt, nimmt die Leitung-zu-Leitung-Störung im Allgemeinen die Form von Gleichtakt- und Differenzmodus an.

Gegenmaßnahmen zur Beseitigung von Störgeräuschen der Stromversorgung

Angesichts der verschiedenen Manifestatieinen und Ursachen von Stromversorgungsgeräuschen, die oben analysiert wurden, können die Bedingungen, unter denen sie auftreten, gezielt zerstört werden, und die Störung von Stromversorgungsgeräuschen kann effektiv unterdrückt werden. Die Lösungen sind:

1. Stromversorgungsregler. Ein sauberes Netzteil kann den Geräuschpegel des Netzteils erheblich reduzieren.

2. Stecken Sie das Netzkabel. Um die Signalschleife zu reduzieren, kann das Rauschen reduziert werden, indem die Stromleitung am Rund der Signalleitung platziert wird.

3. Verkabelung. Die Ein- und Ausgangsleitungen des Netzteils sollten nicht an der Kante der dielektrischen Platine verlegt werden, da es sonst leicht ist, Strahlung zu erzeugen und undere Schaltungen oder Geräte zu stören.

4. Empfindliche Komponenten isolieren. Einige Komponenten, wie z.B. Phate-Locked Loops ((PLL)), sind sehr empfindlich gegenüber Stromversorgungsgeräuschen. Halten Sie sie so weit wie möglich von der Stromversorgung entfernt.

5. Vermeiden Sie Überschneidungen von getrenntn Netzteilen zwischen verschiedenen Schichten. Stagger sie so weit wie möglich, sonst wird das Netzrauschen leicht durch parasitäre Kapazität gekoppelt.

6. TrenntransFormazur. Trennen Sie die Stromschleife oder die Gleichtakt-Masseschleife des Signalkabels, kann es den Gleichtakt-Schleifenstrom effektiv isolieren, der in der Hochfrequenz erzeugt wird.

7. Der Verbindungsdraht benötigt genug Erdungskabel. Jedes Signal muss eine eigene dedizierte Signalschleife haben, und der Schleifenbereich des Signals und der Schleife ist so klein wie möglich, das heißt, das Signal und die Schleife müssen Parallel sein.

8. Bezahlen Aufmerksamkeit zu die durch Löcher on die Hochfrequenzplatte. Die durch Loch erfBestellungt an Öffnung on die Leistung Ebene zu be geätzt zu abreisen Raum for die durch Loch zu Pass durch. Wenn die Öffnung von die Leistung Ebene is zuo groß, it wird unvermeidlich Auswirkungen die Signal Schleife, die Signal wird be erzwungen zu vonpass, die Schleife Fläche wird Zunahme, und die Lärm wird Zunahme. Bei die same Zeit, if einige Signal Linien sind konzentriert in der Nähe die Öffnung und shsind dies Schleife, die häufig Impedanz wird Ursache Übersprechen.

9. Getrennt analoge und digitale Netzteile. Hochfrequenzgeräte sind in der Regel sehr empfindlich gegenüber digitalem Rauschen, daher sollten beide getrennt und am Eingang der Stromversorgung miteinunder verbunden werden. Wenn das Signal sowohl analoge als auch digitale Teile umfassen muss, kann eine Schleife an der Signalspanne platziert werden, um den Schleifenbereich zu reduzieren.

10. In order zu verhindern die Leistung Versorgung Lärm von störend mit die Hochfrequenzplatte/Schaltung Brett und die kumuliert Lärm verursacht von die extern Interferenz on die Leistung Versorgung, a vonpass capacizur kann be verbunden zu die Boden in die Interferenznce Pfad (except for Strahlung), so dass die Lärm kann be vonpassed An die Boden zu vermeiden Interferenz mit undere Ausrüstung und Geräte.

11. Setzen Sie den RauschFilter des Netzteils ein. Es kann das Rauschen innerhalb der Stromversorgung effektiv unterdrücken und die Störfestigkeit und Sicherheit des Systems verbessern. Und es ist ein Zwei-Wege-HochfrequenzFilter, der nicht nur die von der Stromleitung eingeführten Störgeräusche herausFiltern kann (um Störungen von underen Geräten zu verhindern), sondern auch das von sich selbst erzeugte Rauschen herausFiltern kann (um Störungen mit underen Geräten zu vermeiden), und den gemeinsamen Modus der Serie stören kann. Beide wirken hemmend.

Abschließend

Stromversorgungsgeräusche werden direkt oder indirekt von der Stromversorgung erzeugt und stören den Stromkreis. Bei der Unterdrückung seiner Auswirkungen auf die Schaltung sollte ein allgemeines Prinzip befolgt werden. Einerseseine sollte das Netzgeräusch so weit wie möglich verhindert werden. Der Einfluss der Schaltung sollte undererseseine auch den Einfluss der Außenseite oder des Schaltkreises auf die Stromversorgung minimieren, um das Rauschen der Stromversorgung nicht zu verschlechtern.