Технология PCB - некоторые навыки могут совершенствоваться, чтобы улучшить иммунитет PCB панелей от изменения питания

For the converter and the final system, Необходимо обеспечить, чтобы любой заданный шум на входе не повлиял на производительность. Is it spicy? чтобы понять шум питания и удовлетворить требования проектирования системы, what aspects should we pay attention to on the PCB board?

Сначала выберите преобразователь, затем выберите регулятор, LDO, регулятор переключателя и т.д. Вы должны проверить размер шумов и сеток в таблице данных регулятора, а также частоту переключения (если использовать регулятор переключателя). типичный регулятор, возможно, имеет шум 10 мкЗв в ширине полосы 100khz. Если предположить, что шум является белым, то соответствует плотности шумов 31,6 nVrms / Hz в диапазоне частот цели.

Проверьте индекс подавления питания преобразователя, чтобы понять, когда свойства преобразователя будут снижаться из - за шума источника. в области Найквиста fS / 2 большинство высокоскоростных преобразователей PSRR обычно составляют 60 dB (1 mV / V). если это значение не указано в таблице данных, то измерите его в соответствии с вышеупомянутым методом или спросите изготовителя.

использовать 16 - битный ADC с диапазоном входов 2VP - p, 78dBSNR и 125MSPS для отбора проб, причем нижний предел шума составляет 11,26 nVrms. любой источник шума должен быть ниже этого значения, чтобы предотвратить его воздействие на преобразователи. В первом квартале Найквиста шум коммутатора будет составлять 89,02 мквр (11.26 nvrms / s ggggtz) gt (125MHz / 2). Хотя шум стабилизатора напряжения (31. 6nv / / gg gg gg /) более чем в два раза превышает уровень коммутатора, PSRR преобразователя составляет 60 dB, что позволит выключать шумы стабилизатора напряжения до 31,6 pv /, gg, hz (31. 6nv /, gt hz‧ 1mv / V). этот шум гораздо меньше шумового пола преобразователя, поэтому шум регулятора не снижает свойства преобразователя.

фильтры, заземление и компоновка питания также важны. Добавление конденсатора 0,1 МКФ на цоколь питания ADC может снизить шум ниже указанного расчетного значения. Помните, что некоторые электрические пятки потребляют больше тока или чувствительности, чем другие. Поэтому следует осторожно использовать развязывающие конденсаторы, однако следует отметить, что некоторые элементы электропитания могут нуждаться в дополнительных конденсаторах развязки. Добавление простого фильтра LC в конец питания также поможет уменьшить шум. Однако при использовании регулятора переключателя каскадный фильтр может удерживать шум на более низком уровне. Необходимо помнить, что каждый дополнительный уровень усиления будет увеличиваться примерно на 20 дБ каждые 10 умножений.

Следует отметить, что вышеупомянутый анализ применим только к индивидуальным преобразователям. Если система включает несколько преобразователей или каналов, то анализ шума будет различным. например, в ультразвуковых системах используются многие каналы ADC, что увеличивает динамический диапазон цифровых каналов. в основном, каждый раз, когда количество каналов увеличивается вдвое, шумовой пол коммутатора / системы будет сокращен на 3dB. для примера, если использовать два преобразователя, шумовой пол преобразователя будет наполовину (3dB); если использовать четыре переключателя, уровень шума на полу изменится – 6 db. Это потому, что каждый преобразователь может рассматриваться как не связанный с источником шума. не связанные друг с другом источники шумов независимы друг от друга, поэтому можно вычислить RSS (квадратный и квадратный корни). В конце концов, с увеличением количества каналов и снижением шумового пола системы, система станет более чувствительной, а ограничения на проектирование питания будут более жесткими.

в приложении невозможно устранить все шумы, связанные с питанием, поскольку ни одна система не может полностью иммунизировать от шума. Поэтому, как пользователь ADC, мы должны позитивно реагировать на проектирование и компоновку питания.

Ниже приводятся некоторые полезные советы, которые помогут вам максимально повысить иммунитет PCB от изменений в питании:

Отключить все электрические рельсы и напряжение шины, приходящие на системную панель.

Запомните: при каждом увеличении усиления на 10 октавах диапазон увеличивается примерно на 20 децибел.

Если линия питания длинная и питание к конкретному IC, устройство, and/область или, they should be decoupled again.

и высокая, и низкая частота должны быть развязаны.

до заземления развязывающего конденсатора обычно используются магнитные бусы из серийного ферритового тела. выполнить эту операцию при каждом напряжении питания на входе в панель, регулятор переключателя или LDO.

For the added capacitors, tightly stacked power and ground layers (spacing ‰¤ 4 mils) should be used, поэтому проектирование PCBitself has high-frequency decoupling capabilities.

As with any good circuit board layout, источник питания должен быть отделен от чувствительных аналоговых схем, таких как передние ступени ADC и тактовые схемы.

важное значение имеет хорошее разделение схем, и некоторые элементы могут быть размещены на обратной стороне PCB для усиления изоляции.

обратите внимание на заземляющий контур, особенно на цифровую сторону, для обеспечения того, чтобы цифровой переходный процесс не возвращался к аналоговой части платы. В некоторых случаях может оказаться полезным отдельный горизонт.

сохранять аналоговые и цифровые справочные компоненты на соответствующих уровнях. такой традиционный подход может усилить изоляцию от взаимодействия шума и связи.

следоватьПроизводители ICrecommendations. если заявление или форма данных не имеют прямого объяснения, the evaluation board should be studied. Это очень хорошее вводное пособие..