Analizo kaj Mildigo de Elektroprovizo Bruo en Altfrekvenca PCB Dezajna Procezo

En altfrekvenca PCBs, nutrado bruo elstaras kiel grava formo de interfero. Ĉi tiu artikolo faras ampleksan analizon de la karakterizaĵoj kaj originoj de elektroprovizo-bruo en altfrekvencaj PCB-oj, kaj ofertas praktikajn kaj efikajn solvojn bazitajn sur inĝenieraj aplikoj.

A.Analizo de Elektroprovizo Bruo

Elektroprovizobruo rilatas al la bruo generita aŭ interrompita de la elektroprovizo mem. Ĉi tiu interfero estas evidenta en la sekvaj aspektoj:

1. Distribuita bruo rezultanta de laeneca impedancode la elektroprovizo. En altfrekvencaj cirkvitoj, elektroprovizbruo signife influas altfrekvencajn signalojn. Tial, la komenca postulo estas malalta bruonutrado. Same decidaj estas pura grundo kaj elektroprovizo.

En ideala scenaro, la nutrado estussen impedanco, rezultigante neniun bruon. Tamen, en la praktiko, la elektroprovizo posedas certan impedancon, kiu estas distribuita tra la tuta elektroprovizo, kondukante al la supermeto de bruo. Tial, klopodoj devus esti faritaj por minimumigi la elektroprovizoimpedancon. Estas preferinde havi dediĉitan elektra aviadilokajteraviadilo. En altfrekvenca cirkvitodezajno, estas ĝenerale pli efika dizajni la elektroprovizon en tavoloj prefere ol en busformato, certigante ke la buklo konstante sekvas la padon kun la malplej impedanco. Aldone, la potenca tabulo provizas asignalbuklopor ĉiuj signaloj generitaj kaj ricevitaj sur la PCB, tiel minimumigante la signalbuklon kaj reduktante bruon.

2. Komuna Reĝima Kampa Interfero: Ĉi tiu speco de interfero rilatas al la bruo inter la elektroprovizo kaj la grundo. Ĝi ekestiĝas de la interfero kaŭzita de buklo formita per la interrompita cirkvito kaj la komuna reĝima tensio rezultiĝanta el la komuna referenca surfaco. La grandeco dependas de la relativaj elektraj kaj magnetaj kampoj, kaj ĝia intenseco estas relative malalta.

En ĉi tiu scenaro, la malkresko en fluo (Ic) kondukas al komunreĝima tensio en la serioaktuala buklo, influante la ricevan sekcion. Se lamagneta kampodominas, la komuna reĝima tensio generita en la serio-grunda buklo ricevas per la formulo:

ΔB en formulo (1) reprezentas la ŝanĝon en magneta indukta intenseco, mezurita en Wb/m²; S indikas la areon en m².

Por anelektromagneta kampo, kiam la elektra kampo valoro estas konata, la induktita tensio ricevas per Ekvacio (2), kiu estas ĝenerale uzebla kiam L=150/F aŭ malpli, kie F reprezentas laelektromagneta ondo frekvencoen MHz. Se ĉi tiu limo estas superita, la kalkulo de la maksimuma induktita tensio povas esti simpligita jene:

3. Diferenca Reĝima Kampa Interfero: Ĉi tio rilatas al la interfero inter la elektroprovizo kaj laeniga kaj eligo elektra linios. En fakta PCB-dezajno, la verkinto observis ke ĝia kontribuo al elektroprovizbruo estas minimuma, kaj tiel povas esti preterlasita ĉi tie.
4. Interlinia Interfero: Ĉi tiu speco de interfero apartenas al la interfero inter kurentkonduktiloj. Kiam ekzistas reciproka kapacitanco (C) kaj reciproka induktanco (M1-2) inter du malsamaj paralelaj cirkvitoj, la interfero manifestiĝos en la interferita cirkvito se ekzistas tensio (VC) kaj fluo (IC) en la interferfontocirkvito:
   1. La tensio kunligita tra la kapacita impedanco ricevas per Ekvacio (4), kie RV reprezentas la paralelan valoron de laproksima rezistokaj lamalproksima rezistode lainterferita cirkvito.
   2. Seria rezisto per indukta kuplado: Se estas komuna reĝima bruo en la interferfonto, la interlinia interfero ĝenerale aperas kaj en komuna reĝimo kaj diferenciga reĝimo.
5. Power Line Coupling: Ĉi tiu fenomeno okazas kiam la elektra linio transdonas interferojn al aliaj aparatoj post esti submetitaelektromagneta interferode AC aŭ DC energifontoĈi tio reprezentas nerektan formon de nutrado de bruo-interfero sur altfrekvenca cirkvitos. Gravas noti, ke elektroprovizbruo eble ne nepre estas memgenerita, sed ankaŭ povus rezulti de ekstera interferindukto, kondukante al la supermeto (radiita aŭ kondukita) de bruo generita per si mem, tiel influante aliajn cirkvitojn aŭ aparatojn.

• Kontraŭrimedoj por elimini Elektronan Bruon-Interferon

Konsiderante la diversajn manifestiĝojn kaj kaŭzojn de elektroprovizo-brua interfero analizitaj supre, la kondiĉoj kondukantaj al elektroprovizo-bruo povas esti specife interrompitaj, efike subpremante la interferon. La sekvaj solvoj estas rekomenditaj:

• Atento alTabulo Tra Truos: Tra truoj necesigasakvaforta malfermos sur laelektroprovizo tavolopor alĝustigi ilian trairejon. Se la malfermo de potenca tavolo estas tro granda, ĝi povas influi la signalbuklon, devigante la signalon preteriri kaj pliigante la buklareon kaj bruon. Se certaj signallinioj estas koncentritaj proksime de la malfermaĵo kaj dividas tiun buklon, ofta impedanco povas konduki al krucparolado.
• Sufiĉa Grunda Drato por Kabloj: Ĉiu signalo postulas sian propran diligentan signalbuklon, kun la signalo kaj buklo-areo konservitaj kiel eble plej malgrandaj, certigante paralelan vicigon.
• Lokigo de Elektroprovizo Brua Filtrilo: Ĉi tiu filtrilo efike subpremas internan elektroprovizobruon, plibonigante sistemonkontraŭ-enmiksiĝokaj sekureco. Ĝi servas kiel dudirektaRF-filtrilo, filtrante bruinterferon enkondukitan de la alttensia kurentkonduktilo (malhelpante interferon de aliaj aparatoj) kaj bruon generitan memstare (por eviti interferon kun aliaj aparatoj), same kiel trans-reĝiman komunreĝiman interferon.
• Potenca izoladoTransformilo: Ĉi tio izolas la komunreĝiman teran buklon de lanutrado loopor signalkablo, efike apartigante komunreĝiman buklofluon generitan ĉe altfrekvencoj.
• Potenca Reguligo: Restarigi pli puran elektroprovizon povas signife redukti elektroprovizobruon.
• Kabrado: La enigaj kaj eliraj linioj de la nutrado devas esti konservitaj for de la rando de la dielektra tabulo por eviti generi radiadon kaj enmiksiĝi kun aliaj cirkvitoj aŭ ekipaĵoj.
• Apartaj Analogaj kaj Ciferecaj Elektraj Provizoj: Altfrekvencaj aparatoj estas ĝenerale tre sentemaj al cifereca bruo, do la du devus esti izolitaj kaj konektitaj kune ĉe la elektra enirejo. Se signalo devas transiri kaj analogajn kaj ciferecajn domajnojn, buklo povas esti metita trans la signalon por redukti la buklareon.
• Evitu Interkovri Apartajn Elektroprovizojn Inter Malsamaj Tavoloj: Provu ŝanceligi ilin por malhelpi elektroprovizbruon facile kunliĝi per parazita kapacitanco.
• Izolitaj Sentemaj Komponentoj: Komponentoj kiel faz-ŝlositaj bukloj (PLL) estas tre sentemaj al elektroprovizobruo kaj devus esti konservitaj kiel eble plej malproksime de la elektroprovizo.
• Lokigo de Elektroŝnuro: Meti elektran linion apud la signallinio, povas redukti la signalbuklon kaj atingi bruoredukton.
• Bypass Path Grounding: Por malhelpi akumulitan bruon kaŭzitan de elektroprovizinterfero sur la cirkvitotabulo kaj ekstera elektroprovizinterfero, la pretervojo povas esti bazita sur la interfervojo (ekskludante radiadon), permesante la bruon esti preterpasita al la grundo kaj evitante interferon kun aliaj aparatoj kaj ekipaĵoj.

Konklude:Elektroprovizobruo, ĉu generita rekte aŭ nerekte de la elektroprovizo, malhelpas la cirkviton. Kiam oni subpremas ĝian influon sur la cirkvito, oni devas sekvi ĝeneralan principon: minimumigi la efikon de elektroprovizobruo sur la cirkvito dum ankaŭ reduktante la influon de eksteraj faktoroj aŭ la cirkvito sur la nutrado por malhelpi degeneron de elektroprovizo bruo.