Elektronik tasarım - Çevir tahtası sürecinde yeryüzü kablo araştırmalarının kontrol metodu

Çevir tahtası sürecinde yeryüzü kablo araştırmalarının kontrol metodu

1. Definition of ground wire

PCB fabrikası: Yer kablosu nedir? Herkes okuma kitaplarında öğrendiğin yeryüzü kablosunun tanımlaması: yeryüzü kablosu devre potansiyelinin referans noktası olarak kullanılan ekipman etkileyici bir vücudu. Bu tanımlama gerçek durumlara uymuyor. Gerçek yeryüzündeki kablo potansiyeli sürekli değil. If you use a meter to measure the potential between the points on the ground line, you will find that the potentials of the points on the ground line may vary greatly. Bu, devrelerin doğal operasyonuna neden olan bu potansiyel farklılıklar. Bir devreyi ekipman gücü olarak tanımlama sadece insanların toprak potansiyelinin beklenmesidir. HENRY gave a more realistic definition of the ground wire. Sinyalin kaynağa dönmesi için zemin kablosunu düşük impedans yolu olarak tanımladı. Bu tanımlama yeryüzündeki kabloların akışını işaretliyor. Bu tanıma göre, yeryüzündeki potansiyel farklılığın sebebini anlamak kolay. Çünkü yeryüzündeki kabloların impedansı asla sıfır olmayacak. Bir akışın sonsuz impedans geçtiğinde voltaj düşürülecek. Bu yüzden, denizdeki dalgalar olarak yeryüzündeki kabloların potansiyelini birbirimizden sonra hayal etmeliyiz. (PCB tasarımı)

2. Yer impedance

Yeryüzündeki kablolar arasındaki potansiyel farklı noktalar hakkında konuşmak, yeryüzündeki kabloların imkansızlığı yüzünden devreyi bozgunculuğa neden olabilir, birçok insan in an ılmaz bulur: yeryüzündeki kabloların dirençliğini ölçülemek için ohmmeter kullandığımızda, yeryüzündeki kabloların dirençliği sık sık miliohm seviyesinde. Bu kadar büyük bir voltaj düşüşümün nasıl oluşabilir, şu anki böyle küçük bir dirençlik içinden geçerken, normal devre operasyonu nedeniyle.

3. Yer araştırma mekanizması

3.1 İki devre toprak kablosu bir bölümünü paylaşırken, bir devreğin toprak potansiyeli diğer devreğin çalışma akışı tarafından yer kablosu impedansı yüzünden modul edilecek. Böyle bir devredeki sinyal başka bir devre bağlanacak, bu bağlantı ortak impedance bağlantısı denir.

Dijital devrelerde, sinyalin yüksek frekansı yüzünden yeryüzü kablo sık sık büyük bir impedans sunuyor. Bu zamanda, eğer yer bölümünü paylaşırken farklı devreler varsa, ortak impedans bağlantısının problemi olabilir.

4. Toprak araştırmaları 4.1 Toprak döngüsünün araştırmalarının mekanizmasından, toprak döngüsünün azaltıldığı sürece, toprak döngüsünün araştırmalarını azaltabileceğini görebiliriz. Yer döngüsindeki akışı tamamen yok edilebilirse, toprak döngüsünün araştırması tamamen çözülebilir. Therefore, we propose the following solutions to ground loop interference.

A. Eğer bir sondaki devre yüzerse, toprak döngüsü kesilir, bu yüzden toprak döngüsü yok edilebilir. Ama dikkatini çekmek zorunda olan iki sorun var. Birisi güvenlik sebepleri için devreler sık sık yüzmeye izin verilmez. Bu zamanda, aygıtı bir induktör tarafından yerleştirmeyi düşünün. Bu şekilde, 50Hz AC hazırlığı için yerleştirme impedansı çok küçük ve daha yüksek frekans araştırma sinyalleri için ekipmanların impedansı yerleştirmesi daha büyük ve toprak dönüşünü azaltıyor. Ama bu şekilde sadece yüksek frekans araştırmalarının yeryüzü döngüsünü azaltır. Başka bir sorun şu ki, aygıt yüzüyor olsa da, aygıt ve toprak arasında hâlâ parazitik bir kapasite var. This capacitance will provide a lower impedance at higher frequencies, so it cannot effectively reduce the high-frequency ground loop current.

B. Aygıtlar arasındaki bağlantını fark etmek için bir değiştirici kullanın. Yer döngüsünü kesmek için iki cihazı bağlamak için magnetik devre kullanın. Fakat ilk ve ikinci dönüştürücüler arasındaki parazitik kapasitesi hâlâ yüksek frekans toprak dönüşünün akışını sağlayabileceğini belirtmeli. Bu yüzden transformer izolasyon metodu yüksek frekans toprak dönüşünün üzerinde kötü bir baskı etkisi var. transformatörün yüksek frekans izolasyon etkisini geliştirmenin bir yolu transformatörün ilk ve ikinci a şamaları arasında kalkan katını kurmak. Fakat izolasyon dönüştürücünün korumak katının bir sonunda olması gerektiğini belirtmeli. Yoksa, sadece yüksek frekans izolasyon etkisini geliştiremez, ama da yüksek frekans birleşmesini daha ciddiye yapabilir. Therefore, the transformer should be installed on the side of the signal receiving device. A well-shielded transformer can provide effective isolation at frequencies below 1MHz.

C. Yer döngüsünü kesmek için optik bir izolatör kullanın sinyal transmisini elde etmek için ışık kullanmak. Yer dönüşünün araştırmalarının sorunu çözmenin en ideal yolu olduğunu söyleyebilir. Optik bağlantı için iki yöntem var, birisi optokopler aygıtı, diğeri optik fiber ile bağlantısıdır. Optoküpler'in parasitik kapasitesi genellikle 2pf. Bu çok yüksek frekanslarda iyi izolasyon sağlayabilir. Optik fiber neredeyse parazitik kapasitesi yok, fakat kurulma, destek ve maliyetle ilgili optoküpler aygıtlarından daha düşük.

D. Ortak modu boğulmalarını kullan. Bağlantı kablosunda ortak modun boğulması yeryüzü döngüsünü arttırmak için eşittir, böylece belli bir yeryüzü voltajı altında yeryüzü döngüsü azalır. Ama ortak moda boğulmasının parasitik kapasitesini kontrol etmek için dikkat edin, yoksa yüksek frekans araştırmalarının izolasyonun etkisi çok zayıf. The more turns of the common mode choke, the greater the parasitic capacitance and the worse the effect of high-frequency isolation.

4.2 Ortak etkisiz bağlantısının silinmesi ortak impedans bağlantısını yok etmesi için iki yol var. One is to reduce the impedance of the common ground wire, so that the voltage on the common ground wire is also reduced, thereby controlling the common impedance coupling. Başka bir yöntem, doğru yerleştirmek üzere birbirlerine karıştırmak kolay olan devrelerin ortak yeryüzü kablosundan kaçırmak. Genelde, güçlü ve zayıf şu anki devrelerin, dijital devrelerin ve analog devrelerin ortak yeryüzü kablosundan kaçın. Daha önce bahsettiği gibi, yeryüzündeki kabloların impedansını azaltmanın temel problemi, yeryüzündeki kabloların etkisini azaltmak. Bu, yeryüzü kablosu olarak düz bir yönetici kullanarak, yeryüzü kablosu olarak uzak bir sürü paralel yönetici kullanarak bulunuyor. Çift katı tahtasında basılı devre tahtaları için yeryüzü kablo a ğı yerleştirmek yeryüzü kablo impedansı etkili olarak azaltır. Çoklu katı tahtasında, yeryüzü kablosu özel katı küçük bir impedans var ama devre tahtasının maliyetini arttıracak. The grounding method to avoid common impedance through proper grounding method is parallel single-point grounding. Parallel yerleştirmenin zorluğu çok fazla temel kablo var. Bu yüzden pratik olarak tüm devreler tek nokta yerleştirmesi ile paralel bağlanması gerekmiyor. For circuits with less mutual interference, single-point grounding in series can be used. Örneğin, devreler güçlü sinyaller, zayıf sinyaller, analog sinyaller, dijital sinyaller, etc. ile klasifik edilebilir. Sonra benzer devreler içinde bir nokta yerleştirilmesi ve farklı tür devreler için paralel bir nokta yerleştirilmesi için tek nokta kullanabilir.

5. Toplantı, PCB'deki yeryüzü kablosu tarafından sebep olan elektromagnet araştırmalarının ana sebebi yeryüzü kablosunun engellemesidir. Ağır yeryüzü kablosundan akıştığında, bir voltaj yeryüzü kablosunda oluşturulacak, bu da yeryüzü sesi. Driven by this voltage, a ground loop current will be generated, forming ground loop interference. When two circuits share a section of ground, a common impedance coupling is formed. Yer döngüsünü çözmenin yöntemleri yeryüzünün döngüsünü kesmek, yeryüzünün döngüsünü arttırmak ve dengelenmiş devre kullanmak. Ortak impedans bağlantısını çözmenin yolu, ortak toprak parçasının impedansını azaltmak veya ortak impedansını tamamen yok etmek için paralel bir tek nokta temelini kullanmak.