PCB Teknik - Beş: Yüksek hızlı PCB tasarım rehberi: Ses Küçültürme Teknolojisi DSP Sistemi

Yüksek hızlı DSP (dijital sinyal işlemcisi) ve periferal gelenlere göre, yeni ürün tasarımcıları elektromagnetik interferinin (EMI) büyük bir tehdit ile karşılaşıyor. İlk günlerde emisyon ve araştırma sorunları EMI veya RFI (Radio Frequency Interference) denildi. Şimdi bunun yerine "interferans compatibility" kelimesini daha kesin kullanın. Elektromagnetik uyumluluğu (EMC) sistemin emisyonu ve duyarlığının iki parçasını içeriyor. Eğer araştırmalar tamamen yok edilemezse, araştırmalar küçük olmalı. Eğer bir DSP sistemi a şağıdaki üç şartlarla karşılaşırsa, sistem elektromagnyetik olarak uyumlu.

1. Sistemin kendisine karışması yok.

Diğer sistemlere karışma yok.

3. Diğer sistemlerin yayılmasına hassas değil.

Araştırma tanımlaması

Araştırma enerjisi alıcının istenmeyen bir durumda olmasını neden ediyor. İlişkilerin nesili ya doğru (yöneticiler, ortak impedans bağlantısı, etc.) ya da yanlış (karışık konuşma ya da radyasyon bağlantısı ile). Elektromagnetik araştırma yöneticiler ve radyasyonlar tarafından oluşturulmuş. Işık, relay, DC motorları ve fluorescent lambaları gibi bir çok elektromagnet emisyon kaynakları araştırabilir. AC elektrik kabloları, metal kabloları ve altı sistemlerin iç devreleri de radyasyon ya da istenmeyen sinyalleri alabilir. Yüksek hızlı dijital devrelerde, saat devreleri genelde geniş banda sesinin en büyük kaynağıdır. Hızlı DSP'de bu devreler sistemde kaldırılacak harmonik bozukluğu üretebilir. Dijital devrelerde en kolay etkilenen en kolay çizgiler yeniden ayarlamak, çizgileri bölünmek ve kontrol çizgileri.

EMI yapıldı

Bir devrede gürültü olabilecek en a çık ve sık sık görünen yollardan biri yöneticiler arasındadır. Ses çevresinden geçen bir tel gürültüyü alabilir ve araştırma sebebi için başka bir devre gönderebilir. Tasarımcılar gürültü almaktan kaçmalı ve sesi araştırmadan önce gürültü çıkarmak için çözümleme metodlarını kullanmalı. En yaygın örnek elektrik hattından devre giren ses. Eğer elektrik temsili kendisi ya da elektrik temsili ile bağlanmış diğer devre kaynaklarıysa, devre girmeden önce elektrik hattı açılmalı.

Radyasyon bağlaması

Radyasyonlandırılmış bir bağlantı karışık konuşma olarak bilinir. Elektromagnetik alanı oluşturmak için elektrik akışı bir yönetici tarafından akıştırırken, elektromagnet alanı yakın yöneticilerde geçici akışları oluşturur.

Ortak impedans bağlantısı

İki farklı devrelerden akışlar ortak bir impedans aracılığıyla yayılır. impedans üzerindeki voltaj düşüşü iki devre tarafından belirlenmiş. Toprak iki devrelerin akışını ortak yeryüzü inpleksiyonundan geçiyor. Dört 1'nin toprak potansiyeli 2'yle modüle edilir. Ses sinyali ya da DC ödüllendirilmesi 2. devrelerinden 1. devre ile ortak bir toprak impedansı aracılığıyla birleştirildir.

Radyasyon emisyonu

İki temel tür radyasyon emisyonu var: farklı mod (DM) ve ortak mod (CM). Ortak moda radyasyon ya da monopol anten radyasyon sistem kapasitesinin üstündeki tüm alan bağlantılarını yükseltmek istemeyen bir voltaj düşürme nedeniyle nedeniyor. Elektrik alan boyutuna göre CM radyasyon DM radyasyonundan daha ciddi bir sorun. CM radyasyonunu küçültmek için, ortak moda a ğırlığını sıfıra azaltmak için gerçek bir tasarım kullanılmalı.

EMC etkileyici faktörler

Voltage-Ne kadar yüksek güç sağlamı voltajı, voltaj amplitüsü ve daha fazla emisyonu, ve düşük güç sağlamı voltajı duygusallığı etkiler.

Frekans-Yüksek Frekanslar daha fazla emisyon üretir ve periyodik sinyaller daha fazla emisyon üretir. Yüksek frekans bir dijital sisteminde, aygıt değiştirildiğinde, şu anda bir süpüre sinyali oluşturulacak; Bir analog sisteminde, a ğımdaki yük değişikliklerinde, ağımdaki kıpırdam sinyali oluşturulacak.

Yerleştirme-Hiçbir şey güvenilir ve mükemmel bir güç sisteminden devre tasarımı yapmak daha önemlidir. Bütün EMC sorunlarında, önemli sorun yanlış yerleştirme nedenidir. Üç sinyal yerleştirme metodları var: tek nokta, çoklu nokta ve karışık. Tek nokta yerleştirme yöntemi, frekans 1MHz'den düşük olduğunda kullanılabilir, ama yüksek frekans için uygun değil. Yüksek frekans uygulamalarında çoklu noktaları yerleştirmek en iyisi. Hybrid grounding is a single-point grounding method for low frequency and multi-point grounding for high frequency. Yer kablo düzeni kritik. Yüksek frekans dijital devrelerin ve düşük seviye analog devrelerin toprak döngüleri karıştırmamalı.

Askeri kapatılıp kapatılırken geçici akışlar elektrik hattında oluşturulacak. Bu geçici akışlar az ve filtreli olmalı. Yüksek di/dt kaynaklarından geçici akışlar yere çıkar ve "emisyon" voltajlarını izler. Yüksek di/dt, radyasyon için heyecan verici komponentler ve kablolar olan yüksek frekans akışlarının geniş bir menzili oluşturur. Şimdiki değişiklik ve kablo tarafından akışan induktans, zamanında induktans veya mevcut değişiklikleri azaltarak küçültülebilir voltaj düşürmesine neden olur.

PCB tasarım-Proper basılı devre tahtası (PCB) sürücü EMI'yi engellemek için önemli.

Sesi azaltmak için teknoloji

İlişkisini engellemek için üç yol var:

1. Kaynak emisyonunu bastır.

2. Birleşme yolunu mümkün olduğunca etkisiz yapın.

3. Alıcının mümkün olduğunca küçük iletişim hassasını sağla.

Aşağıdaki tablo seviyesi ses düşürme teknolojisini tanımlıyor. Tahta seviyesi gürültü düşürme teknolojisi tahta yapısı, hatta düzenleme ve filtreleme içeriyor.

Tahta yapısının gürültü düşürme teknolojisi:

* Yeri ve güç tabağını kabul et

* Tablo bölgesi güç çözümlenmesi için düşük impedans sağlamak için büyük olmalı.

* Yüzey yöneticilerini küçültür

* Dijital, analog, alıcı ve yayınlayıcı için yer/güç kabloları ayrı

* Yüksek frekans damlasını arttırmak ve kapasitet bağlantısını azaltmak için kısa hatlar (4-8 mil) kullanın

* PCB'deki devreleri frekans ve tipe göre ayır

* PCB'yi kesme, kesme yakınlarındaki izler istenmeyen dönüsler olabilir

* Elektrik tasarımı ve katı katı arasındaki izleri mühürlemek için çoklu katı tahtaları kullanın

* Büyük açık döngü tahta yapısından kaçın

* Çoklu noktalar yerleştirmesi yüksek frekans toprak impedance düşük yapmak için kullanılır

* Radyasyonu engellemek ve düşük impedans çizgisinin ayarlamalarını sağlamak için dalga uzunluğundan 1/20'den kısa tutun. Ses düşürme tekniklerinde 45 var. 90 yerine. Yapıştırma dönüşü, 90. Dönüşüm kapasitesini arttıracak ve transmission hatının özellikleri değiştirmesini sağlayacak.

* Yaklaşık heyecanlandırma izlerinin genişliğinden daha büyük uzağını tutun.

* Saat sinyal döngü alanı mümkün olduğunca küçük olmalı

* Yüksek hızlı hatlar ve saat sinyalleri kısa ve doğrudan bağlanmalı.

* Duyarlı izler yüksek hızlı değiştirme sinyallerini yayınlayan izlerle paralel olmamalı.

* İhtiyacı değiştirmek ve gürültü üretimi engellemek için yüzücü dijital giriş yok

* Kristal oscillatörü ve diğer içerikli sesli devrelerin altında enerji sağlama izlerinden kaçın

* Güç, toprak, sinyal ve dönüş izleri, sesi yok etmek için paralel olmalı

* Saat çizgisini, otobüs ve çip girdi/çıkış çizgisinden ayrı ayrı tutun ve bağlayıcı

* Yol saat sinyali kvadratur I/O sinyali

* Çapraz konuşmasını küçültmek için izler doğru açılarda geçmeli ve yer kabloları dağılmalı.

* PCB bağlantısı devre sınırında radyasyonu önlemek için korumayı sağlayan şesis alanına bağlı.

* Anahtar izlerini koru (induktans azaltmak için 4 mil ile 8 mil izlerini kullanın, yol yere yakın, katlar arasındaki sandviç yapısı ve koruma katının her tarafında yer var)

Silme teknikleri de:

* Güç kablosu ve PCB'ye giren tüm sinyalleri filtrer

* Yüksek frekans düşük induktans keramik kapasitelerini kullanın (0.1UF 14MHz için, 0.01UF 15MHz'den fazla için) her noktada IC'nin ayrılması için

* Aygıtlardaki güç/yere dönüştür

* Çok fazla filtr kullanın çoklu grup güç teselli sesini azaltmak için

* Analog devrelerin tüm enerji sağlığını ve referens voltaj pinlerini geçirin

* Hızlı değiştirme aygıtları geç

Diğer ses düşürme tasarım tekniklerinde:

* Kristal oscillator kuruluşunu tahtada yerleştirin ve yerleştirin

* Resonans ve yayılma refleksiyonunu küçültmek için seri sonlandırma kullanın. Yükleme ve çizgi arasındaki etkisiz eşleşmesi sinyalin parçasıyla parçasıyla etkilenmesini sağlayacak. Bu refleks, birçok EMI oluşturacak anlık rahatsızlık ve a şırılık içeriyor.

* Etkileyici alanın daha etkili görünmesini engellemek için sinyal kablosuna yakın yeryüzü kablosunu düzenleyin

* Dönüştürme hattı sürücüsünü ve alıcı gerçek I/O arayüzüne yakın yerleştirin ki, bağlantını PCB'deki diğer devrelere düşürebilir ve radyasyon ve duyarlığı azaltır

* Gökyüzü ve karıştırması PCB'de birbirimiz bağlantıları yok etmeye yol verir

* Etkileyici yüklerde clamp diodes kullan

* Kalkanı uygun olduğunda ekle

EMC, DSP sistemlerin tasarımında düşünülecek önemli bir mesele. DSP sistemini EMC ihtiyaçlarına uygun şekilde uygun gürültü düşürme teknolojisi kabul edilmeli.