Greining og mildun á hávaða aflgjafa í hátíðni PCB hönnunarferli

Í hátíðni PCBs, aflgjafa hávaði stendur út sem veruleg mynd af truflunum. Þessi grein framkvæmir alhliða greiningu á eiginleikum og uppruna hávaða aflgjafa í hátíðni PCB og býður upp á hagnýtar og árangursríkar lausnir byggðar á verkfræðilegum forritum.

A.Greining á hávaða aflgjafa

Hávaði aflgjafa vísar til hávaða sem myndast eða truflast af aflgjafanum sjálfum. Þessi truflun er augljós í eftirfarandi þáttum:

1. Dreifður hávaði sem stafar afeðlislæg viðnámaf aflgjafanum. Í hátíðnirásum hefur hávaði aflgjafa veruleg áhrif á hátíðnimerki. Þess vegna er upphafskrafan lítill hávaðiaflgjafa. Jafn mikilvægt er hrein jörð og aflgjafi.

Í fullkominni atburðarás væri aflgjafinnviðnámslaus, sem veldur engum hávaða. Hins vegar, í reynd, hefur aflgjafinn ákveðna viðnám, sem dreifist yfir alla aflgjafann, sem leiðir til þess að hávaða leggist saman. Þess vegna ætti að reyna að lágmarka viðnám aflgjafa. Æskilegt er að hafa sérstakan aflflugvélogjarðplan. Í hátíðni hringrásarhönnun er almennt skilvirkara að hanna aflgjafann í lögum frekar en í strætósniði, til að tryggja að lykkjan fylgi brautinni stöðugt með minnstu viðnám. Að auki veitir rafmagnsborðið amerkjalykkjafyrir öll merki sem eru mynduð og móttekin á PCB, sem lágmarkar þannig merkislykkjuna og dregur úr hávaða.

2. Common Mode Field Truflun: Þessi tegund truflana snýr að hávaða milli aflgjafa og jarðar. Það stafar af truflunum sem stafar af lykkju sem myndast af trufluninni og venjulegu spennunni sem stafar af sameiginlega viðmiðunaryfirborðinu. Stærð fer eftir hlutfallslegu raf- og segulsviði og styrkleiki þess er tiltölulega lítill.

Í þessari atburðarás leiðir lækkun straums (Ic) til sameiginlegrar spennu í röðinninúverandi lykkja, sem hefur áhrif á móttökuhlutann. Efsegulsviðríkjandi, er venjuleg spenna sem myndast í jarðlykkju raðarinnar gefin með formúlunni:

ΔB í formúlu (1) táknar breytingu á segulframkallastyrk, mæld í Wb/m²; S táknar svæðið í m².

Fyrir anrafsegulsvið, þegar rafsvið gildi er þekkt, framkallað spenna er gefið með jöfnu (2), sem á almennt við þegar L=150/F eða minna, þar sem F táknarrafsegulbylgjutíðnií MHz. Ef farið er yfir þessi mörk er hægt að einfalda útreikning á hámarks framkölluðum spennu sem hér segir:

3. Mismunadrifshamur truflun á sviði: Þetta vísar til truflana milli aflgjafa oginn- og úttaksraflínas. Í raunverulegri PCB hönnun tók höfundurinn fram að framlag þess til hávaða aflgjafa er í lágmarki og því er hægt að sleppa því hér.
4. Millilínutruflun: Þessi tegund truflana lýtur að truflunum milli raflína. Þegar gagnkvæm rýmd (C) og gagnkvæm inductance (M1-2) er á milli tveggja mismunandi samhliða hringrása mun truflunin koma fram í truflunarrásinni ef það er spenna (VC) og straumur (IC) í truflunargjafarásinni:
   1. Spennan sem tengd er í gegnum rafrýmd viðnám er gefin með jöfnu (4), þar sem RV táknar samhliða gildinær enda viðnámogfjarlæg viðnámaf thetruflun hringrás.
   2. Röð viðnám í gegnum inductive tengingu: Ef það er samhljóða hávaði í truflunargjafanum birtist millilínutruflun almennt bæði í venjulegri stillingu og mismunadrifsham.
5. Raflínutenging: Þetta fyrirbæri á sér stað þegar raflínan sendir truflanir til annarra tækja eftir að hafa orðið fyrirrafsegultruflanirfrá AC eða DC aflgjafaÞetta táknar óbeint form af truflunum á hávaða aflgjafa hátíðni hringráss. Það er mikilvægt að hafa í huga að hávaði aflgjafa þarf ekki endilega að myndast af sjálfu sér, heldur gæti hann einnig stafað af utanaðkomandi truflunum, sem leiðir til þess að hávaði sem myndast af sjálfu sér (geislaður eða leiddur) er lagður ofan á og truflar þar með aðrar rafrásir eða tæki.

• Mótvægisráðstafanir til að koma í veg fyrir truflun á hávaða aflgjafa

Miðað við hinar ýmsu birtingarmyndir og orsakir hávaðatruflana aflgjafa sem greindar eru hér að ofan, geta aðstæður sem leiða til hávaða aflgjafa verið sérstaklega truflaðar og bæla í raun truflunina. Mælt er með eftirfarandi lausnum:

• Athygli áBorð í gegnum gats: Í gegnum holur nauðsynlegtætingarops áaflgjafalagtil að koma til móts við yfirferð þeirra. Ef rafmagnslagsopið er of stórt getur það haft áhrif á merkjalykkjuna, þvingað merkið til að fara framhjá og aukið lykkjusvæðið og hávaða. Ef ákveðnar merkjalínur eru einbeittar nálægt opinu og deila þessari lykkju, getur algeng viðnám leitt til þverræðna.
• Nægur jarðvír fyrir snúrur: Hvert merki krefst sinnar sérstakra merkjalykkju, þar sem merkja- og lykkjusvæði er haldið eins litlu og mögulegt er, sem tryggir samhliða röðun.
• Staðsetning hávaðasíu aflgjafa: Þessi sía bælir í raun innri hávaða aflgjafa, eykur kerfiðgegn truflunumog öryggi. Það þjónar sem tvíhliðaRF sía, sía út hávaðatruflanir sem koma frá rafmagnslínunni (koma í veg fyrir truflun frá öðrum tækjum) og hávaða sem myndast af sjálfu sér (til að forðast truflun á öðrum tækjum), svo og truflun með sameiginlegri stillingu milli tækja.
• Rafmagns einangrunTransformer: Þetta einangrar sameiginlega jörðu lykkjuna áaflgjafa loopor merkja snúru, sem skilur í raun að venjulegri lykkjustraum sem myndast við há tíðni.
• Rafmagnsstjórnun: Endurheimt hreinni aflgjafa getur dregið verulega úr hávaða aflgjafa.
• Raflögn: Inntaks- og úttakslínur aflgjafans ættu að vera í burtu frá brún rafmagnstöflunnar til að forðast að mynda geislun og trufla aðrar rafrásir eða búnað.
• Aðskilin hliðræn og stafræn aflgjafi: Hátíðnitæki eru almennt mjög viðkvæm fyrir stafrænum hávaða, þannig að þau tvö ættu að vera einangruð og tengd saman við inngang aflgjafans. Ef merki þarf að fara yfir bæði hliðræn og stafræn lén er hægt að setja lykkju yfir merkið til að minnka lykkjusvæðið.
• Forðastu að skarast aðskildar aflgjafa á milli mismunandi laga: Reyndu að skipta þeim til að koma í veg fyrir að hávaði aflgjafa sé auðveldlega tengt í gegnum sníkjurýmd.
• Einangraðu viðkvæma íhluti: Íhlutir eins og fasalæstar lykkjur (PLL) eru mjög viðkvæmir fyrir hávaða aflgjafa og ætti að halda þeim eins langt frá aflgjafanum og mögulegt er.
• Staðsetning rafmagnssnúru: Að setja rafmagnslínu við hlið merkislínunnar getur dregið úr merkjalykkjunni og náð hávaðaminnkun.
• Jarðtenging hjá framhjáleið: Til að koma í veg fyrir uppsafnaðan hávaða af völdum truflana aflgjafa á rafrásarborðinu og truflunar á utanaðkomandi aflgjafa er hægt að jarðtengja framhjáleiðina á truflunarleiðinni (að undanskildum geislun), sem gerir það kleift að fara framhjá hávaðanum til jarðar og forðast truflun með önnur tæki og búnað.

Að lokum:Hávaði aflgjafa, hvort sem það er myndaður beint eða óbeint frá aflgjafanum, truflar hringrásina. Þegar áhrif þess á hringrásina eru bæld niður, ætti að fylgja almennri meginreglu: lágmarka áhrif hávaða aflgjafa á hringrásina en draga einnig úr áhrifum ytri þátta eða hringrásar á aflgjafa til að koma í veg fyrir niðurbrot aflgjafa hávaða.