PCB Teknik - PCB tahtasının güç değişimlerinin bağışlanmasını tamamen geliştirmek için birkaç tavsiye

Dönüştürücü ve son sistem için, verilen her girdi gürültüsünün performansını etkilemeyeceğini sağlamalı. Acımasız mı? Elektrik tasarımının sesini anlamak ve sistem tasarımın ihtiyaçlarını yerine getirmek için PCB tahtasında hangi tarafına dikkat etmeliyiz?

Önce dönüştürücü seçin, sonra düzenleyici, LDO seçin, düzenleyici değiştirme, etc. Tüm düzenleyici uygun değil. Düzenleyicinin veri çatıs ındaki sesi ve parçalama belirtilerini ve değiştirme frekansı (değiştirme düzenleyicisi kullanırsa) kontrol etmelisiniz. Tipik bir düzenleyici 100 kHz bandgenişliğinde 10µVrms sesi olabilir. Sesin beyaz gürültüsü olduğunu tahmin ediyorsanız, hedef frekans grubundaki 31.6nVrms/â™Hz'in gürültüsü eşittir.

Güç sağlama sesi yüzünden dönüştürücünün etkinliğinin sonuçlarını anlamak için dönüştürücünün enerji tasarımı reddetme indeğini kontrol edin. İlk Nyquist bölgesinde fS/2, en yüksek hızlı dönüştürücülerin PSRR genellikle 60dB(1mV/V). Eğer değer veri çarşafında verilmezse, lütfen önceden metoduna göre ölçün ya da üreticisine sorun.

16 bit ADC kullanarak, 2Vp-p tam ölçekli girdi menzili, 78dBSNR ve 125MSPS örnek oranı kullanarak, sesi katı 11,26nVrms. Her kaynağından sesi dönüştürücünün etkilemesini engellemek için bu değerin altında olmalı. İlk Nyquist bölgesinde dönüştürücü sesi 89,02µVrms(11.26nVrms/â™Hz)* â™(125MHz/2) olacak. Düzenleyicinin sesi (31.6nv/â™Hz) dönüştürücünün iki katından fazlası olsa da dönüştürücüsün 60dB'nin PSRR'i vardır, bu da 31.6pV/â™Hz (31.6nV/â™Hz* 1mV/V) dönüştürücünün sesini bastıracak. Bu gürültü dönüştürücünün gürültüsünden daha küçüktür, böylece düzenleyicinin gürültüsü dönüştürücünün performansını azaltmayacak.

Güç filtresi, yerleştirme ve düzenleme eşit önemlidir. ADC elektrik tasarımına 0.1µF kapasitörü eklemek önceden hesaplanmış değerinden daha düşürebilir. Bazı güç pinleri daha ağırlı çizdiğini hatırlayın ya da diğer güç pinlerinden daha hassas. Bu yüzden, kapasiteleri ayrılması dikkatli olarak kullanılmalı, fakat bazı güç pinlerinin daha fazla ayrılma kapasitelerine ihtiyacı olabileceğini bilin. Elektrik tasarımının çıkışına basit bir LC filtrü eklemek de gürültü azaltmaya yardım ediyor. Ancak, değiştirme düzenleyicisini kullandığında kaskadın filtrü sesi düşük seviye bastırabilir. Unutulmalı olan şey, her bir kazanın yükselmesi 10 oktava'da yaklaşık 20 dB'e arttıracaktır.

En önemli şey, yukarıdaki analiz sadece tek bir dönüştürücü için. Sistem çoklu dönüştürücü veya kanalları içerirse, ses analizi farklı olacak. Örneğin, ultrasvuk sistemleri dinamik menzili arttırmak için dijital olarak toplanılan birçok ADC kanalı kullanır. Basit olarak, kanalların sayısı ikiye katıldığında, dönüştürücü/sistemin sesi 3 dB'e düşürülecek. Örneğin üzerinde, iki dönüştürücü kullanılırsa, dönüştürücünün sesi yarısı (â’3dB) olacak; Eğer dört dönüştürücü kullanılırsa, sesli katı â™6dB olacak. Bu yüzden her dönüştürücü bağlantısız bir ses kaynağı olarak tedavi edilebilir. İlişkisiz ses kaynakları birbirinden bağımsız, bu yüzden RSS (kare toplamının kare kökü) hesaplaması gerçekleştirilebilir. Sonunda kanalların sayısı arttığı ve sistemin sesli katı azaldığı zaman sistem daha hassas olacak ve elektrik temsilindeki tasarım sınırları daha sert olacak.

Uygulamalardaki tüm güç tasarımının sesini yok etmek imkansız, çünkü hiçbir sistem güç tasarımının sesine tamamen bağışlanamaz. Bu yüzden, ADC kullanıcısı olarak enerji tasarımı ve düzenleme sahnesinde aktif olarak cevap vermeliyiz.

İşte PCB'nin güç değişimlerine bağışlanmasını arttırmanıza yardım etmek için faydalı bir bilgi var:

Tüm elektrik trenleri ve otobüs voltajlarını sistem tahtasına ulaştırın.

Unutma: her kazanç artımı 10-oktava'da yaklaşık 20 dB ile artırır.

Eğer elektrik temsili süreci daha uzun ve özel IC, aygıtlar ve/veya bölgeler için güç temsil ederse, tekrar ayrılmalılar.

Yüksek frekans ve düşük frekans de ayrılmalı.

Elektrik giriş noktası kapasitörünün yerleştirilmesinden önce sık sık seri ferit kuşlarını kullanır. Bunu bir LDO veya değiştirme yöneticisinden olup olmadığı her güç sağlama voltajı için yapın.

Eklenmiş kapasitörler için, güç ve yeryüzü katları (uzay â€137;¤ 4 mil) kullanılmalı, böylece PCB tasarımının kendisi yüksek frekans ayrılma kapasiteleri vardır.

Her iyi devre tahtası düzeni gibi, elektrik temsili ADC'nin ön tarafı ve saat devrelerinden uzak tutulmalı.

İyi devre bölümü çok önemlidir. Bazı parçalar PCB'nin arkasına izolasyonu geliştirmek için yerleştirilebilir.

Yer dönüş yoluna, özellikle dijital tarafta, dijital geçimcilerin devre tahtasının analog parçasına dönmesini sağlamak için dikkat edin. Bazı durumlarda ayrı yeryüzü uçakları da faydalı olabilir.

Analog ve dijital referans komponentlerini kendi seviyelerinde tutun. Bu geleneksel yaklaşım ses ve bağlantı etkileşimlerinden izolasyonu artırabilir.

IC üreticisinin tavsiyelerine uyun. Uygulama notu ya da veri sayfası doğrudan açıklamadığında değerlendirme kurulu çalışmalıdır. Bunlar çok iyi başlangıç aletleri.