СВЧ технология - устранение шумов в питании высокочастотной панели PCB

в высокочастотный PCB, среди наиболее важных помех - шум источника. Based on the systematic analysis of the characteristics and causes of power supply noise on высокочастотный PCB, сочетать с проектом, some effective and simple solutions are put forward.

шум распределённого типа вызван внутренним сопротивлением самого источника. In the high-frequency плата цепи, power supply noise has a great influence on the high-frequency signal. поэтому, Сначала нужно низкошумовое питание. Clean land is just as important as clean power, интерференция с общим модовым полем. шум между питанием и землей, which is caused by the interference of a power supply by the loop formed by the interfered circuit and the common-mode voltage caused by the common reference surface, величина зависит от относительной прочности электрического поля и магнитного поля.

… Analysis of power supply noise

шум от источника - это шум от самого источника или от помех. эти помехи проявляются в следующих областях:

1) распределённый шум вызван внутренним сопротивлением самого источника питания. в высокочастотных схемах шум питания сильно влияет на высокочастотные сигналы. Итак, сначала нужно низкошумовое питание. очистка земли так же важна, как и очистка электричества.

идеальный источник питания не имеет полного сопротивления, поэтому нет шума. Однако, in the actual situation, питание имеет определённое сопротивление, and the impedance is distributed on the entire power supply, Поэтому шум будет наложен на питание. поэтому, the impedance of the power supply should be reduced as much as possible, желательно иметь специальный слой питания и соединительный пласт. In the проектирование высокочастотных схем, it is generally better to design the power supply as a layer rather than as a bus, Поэтому контур всегда может работать по минимальному пути сопротивлений. In addition, панель питания должна обеспечивать сигнальный контур для всех генерируемых и принимаемых сигналов PCB, Таким образом, минимизировать контур сигнала и тем самым снизить шум.

2) электрическое кабельное соединение. электрические кабели переменного тока или постоянного тока, получающие электромагнитные помехи, передают помехи другому оборудованию. Это помехи от электроснабжения к высокочастотным схемам. Следует иметь в виду, что шум от источника питания не обязательно возникает сами по себе или может быть вызван внешними помехами, которые затем накладываются на собственный шум (излучение или проводимость) для помех другим схемам или устройствам.

3) интерференция с симболическим полем. под шумом между питанием и поверхностью земли понимается помеха от источника питания в цепи, образовавшейся из интерференционной цепи, и сопутствующее напряжение, вызванное общей исходной поверхностью, в зависимости от относительной прочности электрического поля и магнитного поля.

На этом канале падение Ic приведет к созданию сопутствующего напряжения в цепи последовательного тока и, следовательно, к воздействию на приемные компоненты. Если магнитное поле доминирует, то значение сопутствующего напряжения в цепи последовательного заземления составляет:

Vcm = - (1)

тип (1) для выключения - изменение магнитной индукции, Wb / m2; С - это площадь, м2.

Если электромагнитное поле известно и его значение в электрическом поле, то его индуктивное напряжение является следующим:

Vcm = (léh: f: E / 48) (2)

формула (2) обычно применяется ниже L = 150 / F, где F - частота электромагнитных волн МГц.

Если предел превышен, вычисление максимального индуктивного напряжения может быть упрощено следующим образом:

Vcm = 2; h; E (3)

3) Differential mode field interference. помехи между питанием и кабелями питания ввода и вывода. В настоящем проекте PCB, the author found that its proportion in the power supply noise is very small, поэтому здесь обсуждать нельзя..

4) интерференция линий. помехи между силовыми линиями. если между двумя параллельными схемами существуют конденсаторы с и взаимное индуктивное М1 - 2, то возникает интерференционная цепь, если в цепи источника помех присутствуют напряжение VC и ток:

напряжение связи через ёмкостное сопротивление

Vcm = Rv * c1 - 2 * Vc / t (4)

в формуле (4) Rv - параллельное значение местного и дальнего сопротивления интерференционной цепи.

В. последовательное сопротивление на основе индуктивной связи

V = M1-2*³Ic/³t (5)

если в источнике помех есть общие модовые шумы, то интерференция между линиями обычно имеет две формы: общие и разностные.

борьба с шумами питания

анализ различных форм помех и их причин, can be targeted to destroy the conditions of its occurrence, эффективно подавлять шумы источника. Решение заключается в следующем:

1) обратите внимание на отверстие на доске. отверстие для прохода необходимо протравить на силовых слоях, чтобы оставить пространство для прохода. Если отверстие слоя питания слишком велико, на цепь сигнализации повлияет, сигнал будет вынужденным обходом, площадь цепи увеличится, шум увеличится. В то же время, если некоторые линии сигнализации сосредоточены вокруг открытия и разделяют эту часть цепи, общественное сопротивление может привести к последовательному возмущению.

2) установить шумовой фильтр питания. Он может эффективно подавлять шум внутри источника, повышать устойчивость системы к помехам и безопасность. Это двусторонний радиочастотный фильтр, позволяющий не только устранять шумовые помехи в линии электропитания (для предотвращения помех в других устройствах), но и устранять собственные шумы (для предотвращения помех в других устройствах), которые оказывают сдерживающее воздействие на последовательные режимы и общие моды.

3) Power isolation transformer. By separating the power loop or the common-mode ground loop of the signal cable, it can effectively isolate the common-mode loop current generated at высокочастотная плата.

4) Power regulator. рекуперация более чистого источника энергии может значительно снизить уровень шума источника.

соединение. входная и выходная линия питания не должна быть на краю диэлектрика. В противном случае, может возникнуть радиация и помехи другим схемам или устройствам.

6) автономное аналоговое и цифровое питание. высокочастотные устройства, как правило, очень чувствительны к цифровому шуму и поэтому должны быть отделены от розетки и подключены к ней. Если сигнал пересекает аналоговую и цифровую части, то на сигнале может быть установлен контур для уменьшения площади контура.

7) избегать частичного совпадения между различными уровнями питания. Попробуйте отключить питание, иначе шум питания легко может быть связан через паразитную емкость.

8) изолировать чувствительные компоненты. некоторые элементы, такие, как фазовое кольцо (PLL), очень чувствительны к шуму питания и должны быть как можно дальше от источника питания.

9) соединение требует достаточно заземления. каждый сигнал должен иметь свой собственный сигнальный контур, сигнальную и кольцевую контуры должны быть как можно меньше, т.е. сигнал и кольцевая цепь должны быть параллельными.

10) поставьте кабель питания. чтобы уменьшить контур сигнала, можно снизить шум, поставив кабель питания на край линии сигнала.

11) во избежание помех от шумов источника на платы цепи, а также кумулятивных шумов от внешних помех к питанию можно подключить блокирующий конденсатор на пути помех (за исключением излучения), чтобы избежать помех от помех другим устройствам и устройствам.

Выводы

шум источника питания прямо или косвенно, помеха, the circuit in suppressing the influence of it on the circuit, Общие принципы, that is: on the one hand, as far as possible to prevent the power supply noise on the influence of the высокочастотная плата, С другой стороны, also want to minimize the impact on the power supply or circuit, чтобы не шуметь.