Teknik PCB - Bagaimana untuk menyelesaikan gangguan bunyi kuasa pada papan frekuensi tinggi

Bunyi yang disebabkan oleh kekurangan bekalan kuasa. Dalam papan frekuensi tinggi/sirkuit frekuensi tinggi, bunyi bekalan kuasa mempunyai kesan yang lebih besar pada isyarat frekuensi tinggi. Oleh itu, bekalan tenaga bunyi rendah diperlukan dahulu. Tanah bersih adalah sama penting seperti bekalan tenaga bersih; gangguan medan mod-umum. Ia merujuk kepada bunyi antara bekalan kuasa dan tanah. Ia adalah gangguan disebabkan oleh tegangan mod biasa disebabkan oleh loop yang terbentuk oleh sirkuit terganggu dan permukaan rujukan biasa bagi bekalan kuasa tertentu. Nilainya bergantung pada medan elektrik relatif dan medan magnetik. Kekuatan bergantung pada kekuatan.

Dalam papan frekuensi tinggi, jenis gangguan yang lebih penting adalah bunyi bekalan kuasa. Dengan menganalisis secara sistematik ciri-ciri dan penyebab bunyi kuasa pada papan frekuensi tinggi, bergabung dengan aplikasi teknik, beberapa penyelesaian yang sangat efektif dan sederhana diusulkan.

Analisi bunyi bekalan kuasa

Suara bekalan kuasa merujuk kepada bunyi yang dijana oleh bekalan kuasa sendiri atau disebabkan oleh gangguan. Pergangguan ini muncul dalam aspek berikut:

1. Bunyi terkirim disebabkan oleh impedance yang ada pada bekalan kuasa sendiri. Dalam sirkuit frekuensi tinggi, bunyi bekalan kuasa mempunyai kesan yang lebih besar pada isyarat frekuensi tinggi. Oleh itu, bekalan tenaga bunyi rendah diperlukan dahulu. Tanah bersih adalah sama penting seperti sumber kuasa bersih.

Idealnya, bekalan kuasa tidak mempunyai impedance, jadi tidak ada bunyi. Namun, bekalan kuasa sebenar mempunyai impedance tertentu, dan impedance dihantar pada seluruh bekalan kuasa, oleh itu, bunyi juga akan ditolak pada bekalan kuasa. Oleh itu, pengendalian bekalan kuasa perlu dikurangkan sebanyak yang mungkin, dan lebih baik untuk mempunyai lapisan kuasa dan lapisan tanah. Dalam papan frekuensi tinggi/rancangan sirkuit frekuensi tinggi, secara umum lebih baik untuk merancang bekalan kuasa dalam bentuk lapisan daripada bentuk bas, sehingga gelung sentiasa boleh mengikut laluan dengan paling sedikit impedance. Selain itu, papan kuasa juga mesti menyediakan gelung isyarat untuk semua isyarat yang dijana dan diterima pada papan frekuensi tinggi, sehingga gelung isyarat boleh diminumkan, dengan itu mengurangkan bunyi.

2. Sambungan garis kuasa. Ia merujuk kepada fenomena bahawa selepas tali kuasa AC atau DC ditakdirkan gangguan elektromagnetik, tali kuasa menghantar gangguan ke peranti lain. Ini adalah gangguan langsung bunyi bekalan kuasa ke sirkuit frekuensi tinggi. Perlu dicatat bahawa bunyi bekalan kuasa tidak perlu dijana oleh diri sendiri, ia juga mungkin bunyi yang disebabkan oleh gangguan luaran, dan kemudian menggantikan bunyi ini dengan bunyi yang dijana oleh diri sendiri.

(Radiasi atau kondukti) untuk mengganggu sirkuit atau peranti lain.

3. Pergangguan medan mod umum. Ia merujuk kepada bunyi antara bekalan kuasa dan tanah. Ia adalah gangguan disebabkan oleh tegangan mod biasa disebabkan oleh loop yang terbentuk oleh sirkuit terganggu dan permukaan rujukan biasa bagi bekalan kuasa tertentu. Nilainya bergantung pada medan elektrik relatif dan medan magnetik. Kekuatan bergantung pada kekuatan.

Pada saluran ini, jatuh dalam Ic akan menyebabkan tekanan mod-umum dalam loop semasa siri, yang akan mempengaruhi bahagian penerima. Jika medan magnetik dominan, nilai bagi tensi mod umum yang dijana dalam loop bawah siri ialah:

Vcm=-(△B/△t)*S(1)

Dalam formula (1), Î`B adalah perubahan dalam ketepatan aliran magnetik, Wb/m2; S ialah kawasan, m2.

Jika ia adalah medan elektromagnetik, apabila nilai medan elektriknya diketahui, tenaga induknya ialah:

Vcm=(L*h*F*E/48) (2)

Persamaan (2) biasanya berlaku untuk L=150/F atau kurang, di mana F adalah frekuensi gelombang elektromagnetik dalam MHz.

Jika had ini melebihi, pengiraan tekanan maksimum yang didorong boleh dipadamkan ke:

Vcm=2*h*E(3)

3. Penggangguan medan mod berbeza. Rujuk kepada gangguan antara bekalan kuasa dan garis kuasa input dan output. Dalam rancangan PCB sebenar, penulis mendapati bahawa proporsinya dalam bunyi bekalan kuasa sangat kecil, jadi tidak perlu untuk membincangkannya di sini.

4. Pergangguan diantara baris. Menunjukkan gangguan antara garis kuasa. Apabila terdapat kapasitas saling C dan induksi saling M1-2 antara dua sirkuit selari yang berbeza, jika terdapat voltas VC dan IC semasa dalam sirkuit sumber gangguan, sirkuit terganggu akan muncul:

a. Tekanan yang dipasang melalui impedance kapasitatif adalah

Vcm=Rv*C1-2*△Vc/△t(4)

Dalam formula (4), Rv adalah nilai selari perlawanan dekat-akhir dan perlawanan akhir jauh sirkuit terganggu.

b. Keperlawanan seri melalui sambungan induktif

V=M1-2*△Ic/△t(5)

Jika terdapat bunyi mod biasa dalam sumber gangguan, gangguan baris-baris biasanya mengambil bentuk mod biasa dan mod berbeza.

Tindakan lawan untuk menghapuskan gangguan bunyi bekalan kuasa

Dalam pandangan manifestasi dan penyebab gangguan bunyi bekalan kuasa yang dianalisis di atas, keadaan di bawah mana ia berlaku boleh dihancurkan dengan cara yang ditetapkan, dan gangguan bunyi bekalan kuasa boleh ditahan secara efektif. Solusi adalah:

1. Pengatur bekalan kuasa. Menyelamatkan bekalan kuasa yang lebih bersih boleh mengurangkan tingkat bunyi bekalan kuasa.

2. Letakkan tali kuasa. Untuk mengurangi gelung isyarat, bunyi boleh dikurangi dengan meletakkan garis kuasa di tepi garis isyarat.

3. Kawalan. Garis input dan output bekalan kuasa tidak patut ditetapkan pada pinggir papan dielektrik, jika tidak ia mudah untuk menghasilkan radiasi dan mengganggu sirkuit atau peralatan lain.

4. Isolasikan komponen sensitif. Beberapa komponen, seperti gelung terkunci fasa (PLL), sangat sensitif kepada bunyi bekalan kuasa. Jauhkan mereka dari bekalan kuasa yang mungkin.

5. Lupakan penyelamatan bekalan kuasa terpisah antara lapisan yang berbeza. Tangkap mereka sebanyak mungkin, jika tidak bunyi bekalan kuasa mudah dipasang melalui kapasitasi parasit.

6. Pengubah isolasi kuasa. Sepisahkan gelung kuasa atau gelung bawah mod umum kabel isyarat, ia boleh secara efektif mengisolasi gelung mod umum semasa yang dijana dalam frekuensi tinggi.

7. Kabel yang menyambung memerlukan kabel tanah yang cukup. Setiap isyarat perlu mempunyai loop isyarat dedikasi sendiri, dan kawasan loop isyarat dan loop adalah sebanyak mungkin, iaitu, isyarat dan loop mesti selari.

Perhatikan lubang melalui papan frekuensi tinggi. Lubang melalui memerlukan pembukaan pada lapisan kuasa untuk dicetak untuk meninggalkan ruang untuk lubang melalui melewati. Jika pembukaan lapisan kuasa terlalu besar, ia akan mempengaruhi gelung isyarat, isyarat akan dipaksa untuk mengelak, kawasan gelung akan meningkat, dan bunyi akan meningkat. Pada masa yang sama, jika beberapa garis isyarat berkonsentrasi berhampiran pembukaan dan berkongsi loop ini, impedance umum akan menyebabkan crosstalk.

9. Persediaan kuasa analog dan digital terpisah. Peranti frekuensi tinggi secara umum sangat sensitif kepada bunyi digital, jadi kedua-dua perlu dipisahkan dan disambung bersama-sama pada pintu masuk bekalan kuasa. Jika isyarat perlu menambah bahagian analog dan digital, gelung boleh ditempatkan pada jarak isyarat untuk mengurangkan kawasan gelung.

10. Untuk mencegah bunyi bekalan kuasa mengganggu papan/sirkuit frekuensi tinggi dan bunyi berkumpul disebabkan gangguan luaran pada bekalan kuasa, kondensator bypass boleh disambung ke tanah dalam laluan gangguan (kecuali radiasi), sehingga bunyi boleh diganggu ke tanah untuk menghindari gangguan dengan peralatan dan peranti lain.

11. Letakkan penapis bunyi bekalan kuasa. Ia boleh menekan bunyi dalam bekalan kuasa dan meningkatkan antigangguan dan keselamatan sistem. Dan ia adalah penapis frekuensi radio dua arah, yang tidak hanya boleh menapis gangguan bunyi yang diperkenalkan dari garis kuasa (untuk mencegah gangguan dari peralatan lain), tetapi juga menapis keluar bunyi yang dijana oleh diri sendiri (untuk menghindari gangguan dengan peralatan lain), dan mengganggu mod biasa seri. Kedua-dua mempunyai kesan penghalang.

dalam kesimpulan

Suara bekalan kuasa secara langsung atau tidak langsung dijana dari bekalan kuasa dan mengganggu sirkuit. Apabila menekan kesannya pada litar, prinsip umum patut diikuti. Di satu sisi, bunyi bekalan kuasa patut dicegah sebanyak mungkin. Kesan sirkuit, pada sisi lain, juga perlu mengurangkan pengaruh luar atau sirkuit pada bekalan kuasa, supaya tidak memperburuk bunyi bekalan kuasa.