Maiztasun handiko PCB diseinu-prozesuan elikadura-horniduraren zarata aztertzea eta arintzea

In maiztasun handiko PCBs, elikadura-horniduraren zarata interferentzia modu esanguratsu gisa nabarmentzen da. Artikulu honek maiztasun handiko PCBetan elikadura-hornidurako zarataren ezaugarrien eta jatorriaren analisi integrala egiten du, eta ingeniaritza-aplikazioetan oinarritutako irtenbide praktiko eta eraginkorrak eskaintzen ditu.

A.Elikatze-horniduraren zarataren analisia

Elikatze-horniduraren zarata elikadura-hornidurak berak sortutako edo etendako zaratari dagokio. Interferentzia hori agerikoa da alderdi hauetan:

1. -ren ondoriozko zarata banatuaberezko inpedantziaelikatze-hornidurarena. Maiztasun handiko zirkuituetan, elikatze-horniduraren zaratak nabarmen eragiten du maiztasun handiko seinaleetan. Beraz, hasierako eskakizuna zarata baxua daelikadura hornidura. Era berean, funtsezkoak dira lur garbia eta elikadura hornidura.

Eszenatoki ideal batean, elikadura hornidura litzatekeinpedantziarik gabekoa, zaratarik ez izatearen ondorioz. Hala ere, praktikan, elikadura-iturria inpedantzia jakin bat dauka, elikadura-iturri osoan zehar banatzen dena, zarata gainjartzea eraginez. Horregatik, energia-horniduraren inpedantzia gutxitzeko ahaleginak egin behar dira. Hobe da dedikatua izatea potentzia-hegazkinaetalurreko planoa. Maiztasun handiko zirkuituaren diseinuan, oro har, eraginkorragoa da elikadura-hornidura geruzetan diseinatzea autobus formatuan baino, begiztak koherentziaz inpedantzia gutxien duen bidea jarraitzen duela ziurtatuz. Gainera, energia-plakak aseinale-begiztaPCBn sortutako eta jasotako seinale guztietarako, horrela seinaleen begizta gutxituz eta zarata murrizteko.

2. Modu komuneko eremuaren interferentzia: interferentzia mota hau elikadura-horniduraren eta lurraren arteko zaratari dagokio. Zirkuitu etenek eratutako begizta batek eta erreferentziazko gainazal komunetik sortzen den modu komuneko tentsiotik sortzen da. Magnitudea eremu elektriko eta magnetiko erlatiboen araberakoa da, eta bere intentsitatea nahiko baxua da.

Eszenatoki honetan, korrontearen (Ic) gutxitzeak seriean modu komuneko tentsioa dakarkorronte begizta, sekzio hartzaileari eraginez. badaeremu magnetikoagailentzen da, serieko lurreko begiztan sortutako modu komuneko tentsioa formula honek ematen du:

(1) formulako ΔB indukzio magnetikoaren intentsitatearen aldaketa adierazten du, Wb/m-tan neurtuta.²; S azalera m-tan adierazten du².

Batentzateremu elektromagnetikoa, noiz eremu elektrikoa balioa ezaguna denez, induzitutako tentsioa (2) ekuazioak ematen du, oro har aplikagarria dena L=150/F edo gutxiago denean, F adierazten duena.uhin elektromagnetikoen maiztasunaMHz-tan. Muga hori gainditzen bada, induzitutako tentsio maximoaren kalkulua honela sinplifikatu daiteke:

3. Modu diferentziala eremuaren interferentzia: elikatze-horniduraren eta horniduraren arteko interferentziari dagokiosarrerako eta irteerako linea elektrikoas. Benetako PCB diseinuan, egileak ikusi zuen elikadura-horniduraren zaratari bere ekarpena gutxienekoa dela, eta, beraz, hemen ezaba daitekeela.
4. Lerroen arteko interferentzia: Interferentzia mota hau linea elektrikoen arteko interferentziari dagokio. Bi zirkuitu paralelo ezberdinen artean elkarrekiko kapazitatea (C) eta elkarrekiko induktantzia (M1-2) daudenean, interferentzia zirkuitu interferentzian agertuko da interferentzia iturriaren zirkuituan tentsioa (VC) eta korrontea (IC) badaude:
   1. Inpedantzia kapazitiboaren bidez akoplatutako tentsioa (4) ekuazioak ematen du, non RV balio paraleloa adierazten duen.gertuko erresistentziaetaurruneko erresistentziarenzirkuitu interferentziala.
   2. Serie-erresistentzia akoplamendu induktiboaren bidez: interferentzia iturrian modu komuneko zarata badago, linearen arteko interferentzia modu arruntean eta modu diferentzialean agertzen da.
5. Linea elektrikoen akoplamendua: Fenomeno hau jasaten dutenean linea elektrikoak beste gailu batzuei interferentziak igortzen dizkienean gertatzen dainterferentzia elektromagnetikoakAC edo DC-tik energia iturriaHorrek elikadura-horniduraren zarata-interferentziaren zeharkako forma bat adierazten du maiztasun handiko zirkuituas. Garrantzitsua da kontuan izan behar dela elikadura-horniduraren zarata ez dela zertan berez sortua izan, baina kanpoko interferentziaren indukziotik ere izan daitekeela, berak sortutako zarata gainjartzea (erradiatua edo eroaten duena), eta, ondorioz, beste zirkuitu edo gailu batzuekin oztopatzea.

• Elikatze-horniduraren zarata-interferentziak kentzeko aurkako neurriak

Goian aztertutako elikadura-horniduraren zarata-interferentziaren hainbat adierazpen eta kausa kontuan hartuta, elikadura-horniduraren zarata eragiten duten baldintzak bereziki eten daitezke, interferentziak modu eraginkorrean kenduz. Soluzio hauek gomendatzen dira:

• ArretaZulo bidezko taulas: Zulo bidezkoak behar diraakuafortearen irekieras gaineanelikadura-hornidura geruzahaien igarobidea egokitzeko. Potentzia-geruzaren irekiera handiegia bada, seinalearen begizta eragin dezake, seinalea saihestera behartuz eta begizta-eremua eta zarata handituz. Zenbait seinale-lerro irekieratik gertu kontzentratzen badira eta begizta hori partekatzen badute, inpedantzia arruntak diafonia ekar dezake.
• Kableentzako lurrezko hari nahikoa: seinale bakoitzak bere seinale-begizta dedikatua behar du, seinalea eta begizta eremua ahalik eta txikiena mantenduz, lerrokadura paraleloa bermatuz.
• Elikatze-horniduraren zarata-iragazkia jartzea: iragazki honek barneko elikadura-horniduraren zarata modu eraginkorrean kentzen du, sistema hobetuz.interferentziaren aurkakoaeta segurtasuna. Bi norabide gisa balio duRF iragazkia, linea elektrikotik sartutako zarata-interferentziak (beste gailu batzuen interferentziak saihestuz) eta berak sortutako zarata (beste gailu batzuekin interferentziak saihesteko), baita gurutzatutako moduko interferentziak ere.
• Potentzia IsolamenduaTransformadorea: Honek modu komuneko lurreko begizta isolatzen duelikadura loopor seinale kablea, maiztasun altuetan sortutako modu komuneko begizta-korrontea modu eraginkorrean bereiztuz.
• Potentzia-erregulazioa: elikadura-iturri garbiagoa berreskuratzeak energia-horniduraren zarata nabarmen murrizten du.
• Kableatua: elikadura-horniduraren sarrera- eta irteera-lerroak plaka dielektrikoaren ertzetik urrun egon behar dira erradiazioa sortzea eta beste zirkuitu edo ekipoekin interferentziarik ez izateko.
• Elikatze hornidura analogikoa eta digitala bereizi: maiztasun handiko gailuak, oro har, oso sentikorrak dira zarata digitalarekiko, beraz, biak isolatu eta elkarrekin konektatu behar dira elikadura-iturriaren sarreran. Seinale batek domeinu analogikoa zein digitala zeharkatu behar badu, begizta bat jar daiteke seinalean zehar begizta eremua murrizteko.
• Saihestu geruza ezberdinen artean elikatze-iturri bereiziak gainjartzea: saia zaitez mailakatuz elikadura-horniduraren zarata kapazitate parasitoaren bidez erraz akopla ez dadin.
• Isolatu osagai sentikorrak: fase-blokeatutako begiztak (PLL) bezalako osagaiak oso sentikorrak dira elikadura-horniduraren zaratarekiko eta elikadura-iturritik ahalik eta urrunen mantendu behar dira.
• Elikatze-kablea kokatzea: linea elektriko bat seinale-lerroaren ondoan jartzeak seinale-begizta murrizten du eta zarata murrizten du.
• Saihesbide-bidearen lurreratzea: zirkuitu-plakaren elikadura-horniduraren interferentziak eta kanpoko elikadura-horniduraren interferentziak eragindako zarata metatua saihesteko, saihesbide-bidea interferentzia-bidean finkatu daiteke (erradiazioa izan ezik), zarata lurrera saihestu ahal izateko eta interferentziak saihestuz. beste gailu eta ekipo batzuk.

Ondorioz:Elikatze-horniduraren zaratak, zuzenean edo zeharka elikadura-iturritik sortutakoa, zirkuituarekin oztopatzen du. Zirkuituan duen eragina kentzean, printzipio orokor bat jarraitu behar da: elikadura-horniduraren zarataren eragina zirkuituan gutxitzea, kanpoko faktoreen edo zirkuituaren eragina elikadura-iturriaren gainean murriztea, elikadura-horniduraren zarataren degradazioa saihesteko.