Data PCB - Bunyi pada litar papan PCB

Untuk bunyi pada Papan PCB, apabila ditemui bahawa gangguan elektromagnetik berlaku dalam litar digital, sebab utama ialah yang tekanan bunyi yang jelas boleh dilihat pada garis kuasa dan garis tanah dengan oscilloscope. Walaupun ramai orang boleh menyimpulkan bahawa bunyi-bunyi ini adalah penyebab masalah gangguan elektromagnetik dalam sirkuit, mereka tidak tahu bagaimana untuk menyelesaikannya. Untuk mencapai tujuan untuk menghapuskan bunyi, it is necessary to first understand how these noises are generated.

1. Noise on the power line
For a typical gate circuit output stage, bila output tinggi, Q3 diaktifkan dan Q4 diaktifkan; bila output rendah, Q3 dimatikan dan Q4 dimatikan. Kedua-dua negara ini mencipta pengendalian tinggi antara bekalan kuasa dan tanah, yang mengakhiri aliran semasa dari bekalan kuasa. When the state changes, Q3 dan Q4 dihidupkan sementara pada masa yang sama. Pada masa ini, impedance rendah jangka pendek dibentuk antara bekalan kuasa dan tanah, yang menghasilkan arus puncak 30-100 mA. Bila aras output pintu berubah dari rendah ke tinggi, bekalan kuasa tidak hanya menyimpan semasa output, tetapi juga mengisi kapasitas parasit untuk ketepuan puncak semasa ini. Sejak garis kuasa mempunyai darjah induktan yang berbeza, apabila perubahan semasa tiba-tiba, an induced voltage is generated. Ini adalah bunyi yang dilihat pada garis kuasa. Kepingan pendek dalam tekanan berlaku disebabkan kekuatan garis kuasa.

2. Noise on the ground
When the above-mentioned peak current is generated, semasa juga akan mengalir pada wayar tanah, terutama bila aras output berubah dari tinggi ke rendah, kapasitas parasit dibuang, dan arus puncak di kawat tanah lebih besar. Oleh kerana wayar tanah sentiasa mempunyai darjah induktan yang berbeza, tekanan juga akan didorong, yang mengakibatkan bunyi wayar tanah. Bunyi di tanah dan garis kuasa tidak hanya akan membuat sirkuit berjalan teruk, tetapi juga menghasilkan radiasi elektromagnetik yang kuat. "Icc" (current on power supply): The amplitude is different at different output states. Bila stabil, semasa juga stabil. Apabila output berubah dari rendah ke tinggi, ia berkeliaran singkat secara segera, meningkat semasa, dan kapasitas parasit dipenuhi pada masa yang sama, dan semasa lebih besar; bila aras output berubah dari tinggi ke rendah, ia berkeliaran singkat secara segera, dan peningkatan semasa, tetapi kapasitas parasit tidak dimuatkan, jadi semasa lebih kecil daripada bila aras output berubah dari rendah ke tinggi. Voltage "Vcc" (voltage on power supply): When Icc changes abruptly, induktansi L garis kuasa akan menghasilkan tegangan induksi "Ldi/dt". "Ig" (ground current): The current on the power line and the discharge of parasitic capacitances in the circuit. The output is stable and the current is stable. Bila aras output berubah dari rendah ke tinggi, terdapat sirkuit pendek seketika dan meningkat semasa. Bila aras output berubah dari tinggi ke rendah, terdapat sirkuit pendek seketika, meningkat semasa, dan kapasitas parasit melepaskan pada masa yang sama, dan nilai puncak semasa lebih besar daripada bila aras output berubah dari rendah ke tinggi. "Vg" (ground wire voltage): When the "Ig" changes suddenly, L induktansi wayar tanah akan mempunyai voltas induksi "Ldi/dt".

Garis kuasa, ground line noise voltage waveform
Although the method to solve the noise voltage of the ground line can set the power line grid on the circuit board to reduce the inductance, tetapi ia mengambil banyak ruang kawat. Untuk mengurangi induktan garis bekalan kuasa, kaedah berikut boleh diterima: gunakan kondensator penyimpanan tenaga, fungsinya ialah untuk menyediakan cip dengan semasa besar yang diperlukan bila keadaan output sirkuit berubah, dengan demikian mengurangi ketegangan bunyi yang disebabkan dan menghindari mutasi semasa. Kondensator storan menghantar perubahan semasa ke julat kecil dan mengurangkan radiasi, so add some storage capacitors when using power line grids or power line planes (power systems have small inductance) on the circuit board. Kerana kondensator penyimpanan tenaga menyediakan tenaga tinggi sementara untuk cip, ia sepatutnya berada sebanyak mungkin pada chip dalam tahap kabel, yang, kawasan sirkuit bekalan kuasa kondensator penyimpanan tenaga seharusnya sebanyak mungkin, atau ruang antara kapasitor penyimpanan tenaga dan terminal bekalan tenaga cip dan terminal tanah patut disimpan sebanyak mungkin. Jejak sepatutnya pendek yang mungkin. Panjang jejak antara cip dan kondensator penyimpanan tenaga ialah panjang pins cip sendiri ditambah panjang jejak papan sirkuit. Oleh itu, untuk mengurangi panjang jumlah dua bahagian ini, it is necessary to select chips with power pins and ground pins close to each other, dan menghindari menggunakan lekapan cip, cip dilekap-permukaan, dll. Selain itu, selepas pembuangan kapasitor penyimpanan tenaga setiap cip, tuntutan mesti dipenuhi semula pada masa untuk bersedia untuk pembebasan berikutnya. Untuk mengurangi gangguan ke sistem bekalan kuasa, muatan boleh disediakan oleh kondensator yang dipanggil penyimpanan tenaga sekunder. Apabila ada beberapa cip di papan sirkuit, kondensator penyimpanan tenaga sekunder boleh dipasang di pintu masuk garis tenaga. Kapasiti kondensator penyimpanan tenaga sekunder sepatutnya lebih dari 5 kali jumlah kapasitas penyimpanan tenaga cip. Jika ada banyak cip di papan sirkuit, tetapkan kondensator penyimpanan tenaga sekunder setiap 5 hingga 10 cip. Kondensator Tantalum patut digunakan untuk kondensator ini, dan induksi siri sepatutnya sebanyak mungkin. Jangan guna kondensator elektrolitik aluminium untuk menyebabkan induksi dalaman pada Papan PCB.