Dadansoddi a Lliniaru Sŵn Cyflenwad Pŵer mewn Proses Dylunio PCB Amlder Uchel

Yn PCB amledd uchels, mae sŵn cyflenwad pŵer yn sefyll allan fel ffurf sylweddol o ymyrraeth. Mae'r erthygl hon yn cynnal dadansoddiad cynhwysfawr o nodweddion a tharddiad sŵn cyflenwad pŵer mewn PCBs amledd uchel, ac yn cynnig atebion ymarferol ac effeithiol yn seiliedig ar gymwysiadau peirianneg.

A.Dadansoddiad o Sŵn Cyflenwad Pŵer

Mae sŵn cyflenwad pŵer yn cyfeirio at y sŵn a gynhyrchir neu y mae'r cyflenwad pŵer ei hun yn tarfu arno. Mae'r ymyrraeth hon yn amlwg yn yr agweddau canlynol:

1. Sŵn wedi'i ddosbarthu yn deillio o'rrhwystriant cynhenido'r cyflenwad pŵer. Mewn cylchedau amledd uchel, mae sŵn cyflenwad pŵer yn effeithio'n sylweddol ar signalau amledd uchel. Felly, y gofyniad cychwynnol yw sŵn iselcyflenwad pŵer. Yr un mor hanfodol yw tir glân a chyflenwad pŵer.

Mewn sefyllfa ddelfrydol, byddai'r cyflenwad pŵerdi-rwystr, gan arwain at unrhyw sŵn. Fodd bynnag, yn ymarferol, mae gan y cyflenwad pŵer rwystr penodol, sy'n cael ei ddosbarthu ar draws y cyflenwad pŵer cyfan, gan arwain at arosod sŵn. Felly, dylid ymdrechu i leihau'r rhwystriant cyflenwad pŵer. Mae'n well cael un penodedig awyren pŵeraawyren ddaear. Mewn dylunio cylched amledd uchel, yn gyffredinol mae'n fwy effeithiol dylunio'r cyflenwad pŵer mewn haenau yn hytrach nag mewn fformat bws, gan sicrhau bod y ddolen yn gyson yn dilyn y llwybr gyda'r rhwystriant lleiaf. Yn ogystal, mae'r bwrdd pŵer yn darparu adolen signalar gyfer yr holl signalau a gynhyrchir ac a dderbynnir ar y PCB, a thrwy hynny leihau'r ddolen signal a lleihau sŵn.

2. Ymyrraeth Maes Modd Cyffredin: Mae'r math hwn o ymyrraeth yn ymwneud â'r sŵn rhwng y cyflenwad pŵer a'r ddaear. Mae'n deillio o'r ymyrraeth a achosir gan ddolen a ffurfiwyd gan y cylched tarfu a'r foltedd modd cyffredin sy'n deillio o'r wyneb cyfeirio cyffredin. Mae'r maint yn dibynnu ar y meysydd trydan a magnetig cymharol, ac mae ei ddwysedd yn gymharol isel.

Yn y senario hwn, mae'r gostyngiad mewn cerrynt (Ic) yn arwain at foltedd modd cyffredin yn y gyfresdolen gyfredol, gan effeithio ar yr adran dderbyn. Os bydd ymaes magnetigyn bennaf, mae'r foltedd modd cyffredin a gynhyrchir yn y ddolen ddaear gyfres yn cael ei roi gan y fformiwla:

Mae ΔB yn fformiwla (1) yn cynrychioli'r newid mewn dwyster anwytho magnetig, wedi'i fesur mewn Wb/m²; Mae S yn dynodi'r ardal yn m².

Am anmaes electromagnetig, pan y maes trydan mae gwerth yn hysbys, rhoddir y foltedd anwythol gan Equation (2), sy'n berthnasol yn gyffredinol pan fydd L = 150 / F neu lai, gyda F yn cynrychioli'ramledd tonnau electromagnetigyn MHz. Os eir y tu hwnt i'r terfyn hwn, gellir symleiddio cyfrifiad yr uchafswm foltedd anwythol fel a ganlyn:

3. Ymyrraeth maes modd gwahaniaethol: Mae hyn yn cyfeirio at yr ymyrraeth rhwng y cyflenwad pŵer a'rllinell pŵer mewnbwn ac allbwns. Mewn dylunio PCB gwirioneddol, sylwodd yr awdur fod ei gyfraniad at sŵn cyflenwad pŵer yn fach iawn, ac felly gellir ei hepgor yma.
4. Ymyrraeth Interline: Mae'r math hwn o ymyrraeth yn ymwneud â'r ymyrraeth rhwng llinellau pŵer. Pan fo cynhwysedd cilyddol (C) ac anwythiad cilyddol (M1-2) rhwng dwy gylched gyfochrog wahanol, bydd yr ymyrraeth yn amlygu yn y gylched ymyrraeth os oes foltedd (VC) a cherrynt (IC) yn y gylched ffynhonnell ymyrraeth:
   1. Mae'r foltedd sydd wedi'i gyplysu trwy'r rhwystriant capacitive yn cael ei roi gan Hafaliad (4), lle mae RV yn cynrychioli gwerth paralel yymwrthedd diwedd agosa'rymwrthedd pen pellafo'rcylched ymyrryd.
   2. Gwrthiant cyfres trwy gyplu anwythol: Os oes sŵn modd cyffredin yn y ffynhonnell ymyrraeth, mae'r ymyrraeth rhyng-linell yn gyffredinol yn ymddangos yn y modd cyffredin a'r modd gwahaniaethol.
5. Cyplu Llinell Pwer: Mae'r ffenomen hon yn digwydd pan fydd y llinell bŵer yn trosglwyddo ymyriadau i ddyfeisiau eraill ar ôl bod yn destunymyrraeth electromagnetiggan AC neu DC ffynhonnell pŵerMae hyn yn cynrychioli ffurf anuniongyrchol o ymyrraeth sŵn cyflenwad pŵer ar cylched amledd uchels. Mae'n bwysig nodi efallai na fydd sŵn cyflenwad pŵer o reidrwydd yn hunan-gynhyrchu, ond gallai hefyd ddeillio o ymyrraeth ymyrraeth allanol, gan arwain at arosod (ymbelydredd neu ddargludiad) sŵn a gynhyrchir ganddo'i hun, a thrwy hynny ymyrryd â chylchedau neu ddyfeisiau eraill.

• Gwrthfesurau i Ddileu Ymyrraeth Sŵn Cyflenwad Pŵer

O ystyried yr amrywiol amlygiadau ac achosion ymyrraeth sŵn cyflenwad pŵer a ddadansoddwyd uchod, gellir amharu'n benodol ar yr amodau sy'n arwain at sŵn cyflenwad pŵer, gan atal yr ymyrraeth yn effeithiol. Argymhellir yr atebion canlynol:

• Sylw iBwrdd Trwy Dwlls: Trwy dyllau yn angenrheidiolagoriad ysgythrus ar yhaen cyflenwad pŵeri ddarparu ar gyfer eu taith. Os yw agoriad yr haen pŵer yn rhy fawr, gall effeithio ar y ddolen signal, gan orfodi'r signal i osgoi a chynyddu ardal y ddolen a sŵn. Os yw rhai llinellau signal wedi'u crynhoi ger yr agoriad ac yn rhannu'r ddolen hon, gall rhwystriant cyffredin arwain at crosstalk.
• Wire Ground Ddigonol ar gyfer Ceblau: Mae angen ei ddolen signal benodol ei hun ar bob signal, gyda'r ardal signal a dolen yn cael ei chadw mor fach â phosibl, gan sicrhau aliniad cyfochrog.
• Gosod Hidlydd Sŵn Cyflenwad Pŵer: Mae'r hidlydd hwn yn atal sŵn cyflenwad pŵer mewnol yn effeithiol, gan wella'r systemgwrth-ymyrraetha diogelwch. Mae'n gwasanaethu fel dwy fforddHidlydd RF, hidlo allan ymyrraeth sŵn a gyflwynir o'r llinell bŵer (atal ymyrraeth gan ddyfeisiau eraill) a sŵn a gynhyrchir ganddo'i hun (er mwyn osgoi ymyrraeth â dyfeisiau eraill), yn ogystal ag ymyrraeth modd cyffredin traws-ddelw.
• Ynysu PwerTrawsnewidydd: Mae hyn yn ynysu dolen ddaear cyffredin-modd ycebl signal loopor cyflenwad pŵer, yn gwahanu cerrynt dolen modd-cyffredin yn effeithiol a gynhyrchir ar amleddau uchel.
• Rheoleiddio Pŵer: Gall adfer cyflenwad pŵer glanach leihau sŵn cyflenwad pŵer yn sylweddol.
• Gwifrau: Dylid cadw llinellau mewnbwn ac allbwn y cyflenwad pŵer i ffwrdd o ymyl y bwrdd dielectrig er mwyn osgoi cynhyrchu ymbelydredd ac ymyrryd â chylchedau neu offer eraill.
• Cyflenwadau Pŵer Analog a Digidol ar Wahân: Yn gyffredinol, mae dyfeisiau amledd uchel yn sensitif iawn i sŵn digidol, felly dylai'r ddau gael eu hynysu a'u cysylltu gyda'i gilydd wrth fynedfa'r cyflenwad pŵer. Os oes angen i signal groesi parthau analog a digidol, gellir gosod dolen ar draws y signal i leihau ardal y ddolen.
• Osgoi Cyflenwadau Pŵer ar Wahân sy'n Gorgyffwrdd Rhwng Gwahanol Haenau: Ceisiwch eu gwasgaru i atal sŵn cyflenwad pŵer rhag cael ei gysylltu'n hawdd trwy gynhwysedd parasitig.
• Cydrannau Sensitif ynysu: Mae cydrannau fel dolenni wedi'u cloi fesul cam (PLLs) yn sensitif iawn i sŵn cyflenwad pŵer a dylid eu cadw mor bell â phosibl oddi wrth y cyflenwad pŵer.
• Gosod Cord Pŵer: Gall gosod llinell bŵer ochr yn ochr â'r llinell signal leihau'r ddolen signal a lleihau sŵn.
• Seiliau llwybr ffordd osgoi: Er mwyn atal sŵn cronedig a achosir gan ymyrraeth cyflenwad pŵer ar y bwrdd cylched ac ymyrraeth cyflenwad pŵer allanol, gall y llwybr ffordd osgoi gael ei seilio ar y llwybr ymyrraeth (ac eithrio ymbelydredd), gan ganiatáu i'r sŵn gael ei osgoi i'r ddaear ac osgoi ymyrraeth â dyfeisiau ac offer eraill.

I gloi:Mae sŵn cyflenwad pŵer, boed yn cael ei gynhyrchu'n uniongyrchol neu'n anuniongyrchol o'r cyflenwad pŵer, yn ymyrryd â'r gylched. Wrth atal ei ddylanwad ar y gylched, dylid dilyn egwyddor gyffredinol: lleihau effaith sŵn cyflenwad pŵer ar y gylched tra hefyd yn lleihau dylanwad ffactorau allanol neu'r gylched ar y cyflenwad pŵer i atal diraddio sŵn cyflenwad pŵer.