Жогорку жыштыктагы PCB долбоорлоо процессинде энергия менен жабдуунун ызы-чуусун талдоо жана жумшартуу

In жогорку жыштыктагы PCBс, электр менен жабдуу ызы-чуу кийлигишүүнүн олуттуу түрү катары турат. Бул макалада жогорку жыштыктагы ПХБларда электр менен жабдуу ызы-чуунун мүнөздөмөлөрү жана келип чыгышы комплекстүү талдоо жүргүзөт жана инженердик колдонмолорго негизделген практикалык жана натыйжалуу чечимдерди сунуштайт.

А.Электр энергиясы менен камсыздоонун ызы-чуусун талдоо

Электр менен жабдуунун ызы-чуусу электр менен жабдуунун өзү тарабынан пайда болгон же үзгүлтүккө учураган чууну билдирет. Бул кийлигишүү төмөнкү аспектилерде көрүнүп турат:

1. натыйжасында таралган ызы-чуумүнөздүү импедансэлектр менен жабдуунун. Жогорку жыштыктагы схемаларда электр менен жабдуунун ызы-чуусу жогорку жыштыктагы сигналдарга олуттуу таасир этет. Ошондуктан, баштапкы талап аз ызы-чуу болуп саналатэлектр камсыздоо. Таза жер жана электр энергиясы менен камсыздоо бирдей эле маанилүү.

Идеалдуу сценарийде электр менен камсыздоо болмокимпеданссыз, натыйжада ызы-чуу жок. Бирок, иш жүзүндө, электр менен жабдуу белгилүү бир каршылыкка ээ, ал бүт электр булагы боюнча бөлүштүрүлөт, бул ызы-чуунун үстөмдүгүнө алып келет. Демек, электр менен жабдуунун импедансын минималдаштырууга аракет кылуу керек. Бул үчүн арналган артык кубаттуу учакжанажер учагы. Жогорку жыштыктагы схемаларды долбоорлоодо электр менен жабдууну автобус форматында эмес, катмарлар менен долбоорлоо кыйла эффективдүү, бул цикл эң аз импеданс менен жолду ырааттуу ээрчип кетишин камсыз кылат. Мындан тышкары, электр тактасы камсыз кылатсигнал циклиPCBде түзүлгөн жана кабыл алынган бардык сигналдар үчүн, ошону менен сигнал циклин азайтат жана ызы-чууну азайтат.

2. Common Mode Field Interference: Бул түрдөгү тоскоолдуктар электр энергиясы менен жердин ортосундагы ызы-чууга тиешелүү. Ал бузулган чынжырдан пайда болгон циклден жана жалпы эталондук бетинен келип чыккан жалпы режимдеги чыңалуудан келип чыккан интерференциядан келип чыгат. чоңдугу салыштырмалуу электрдик жана магниттик талааларга көз каранды жана анын интенсивдүүлүгү салыштырмалуу аз.

Бул сценарийде токтун (Ic) азайышы катардагы жалпы режимдеги чыңалууга алып келетучурдагы цикл, кабыл алуучу бөлүмгө таасир этет. Эгердемагнит талаасыүстөмдүк кылса, катардагы жер контурунда пайда болгон жалпы режимдеги чыңалуу төмөнкү формула менен берилет:

(1) формуладагы ΔB Вб/м менен өлчөнгөн магнит индукциясынын интенсивдүүлүгүнүн өзгөрүшүн билдирет²; S м менен аймакты билдирет².

үчүн аэлектромагниттик талаа, качан электр талаасы мааниси белгилүү болсо, индукцияланган чыңалуу теңдеме (2) менен берилген, ал көбүнчө L=150/F же андан аз болгондо колдонулат, Fэлектромагниттик толкун жыштыгыМГц менен. Эгерде бул чектен ашып кетсе, максималдуу индукцияланган чыңалууну эсептөө төмөнкүдөй жөнөкөйлөштүрүлүшү мүмкүн:

3. Дифференциалдык режим талаа интерференциясы: Бул электр менен жабдуунун ортосундагы тоскоолдукту билдиреткиргизүү жана чыгаруу электр линиясыс. Чыныгы PCB дизайнында автор анын электр менен камсыздоо ызы-чуусуна кошкон салымы минималдуу экенин байкаган, ошондуктан бул жерде жок кылса болот.
4. Interline интерференциясы: Бул түрдөгү тоскоолдуктар электр линияларынын ортосундагы тоскоолдуктарга тиешелүү. Эки башка параллелдүү чынжырдын ортосунда өз ара сыйымдуулук (C) жана өз ара индуктивдүүлүк (M1-2) болгондо, интерференция булактын чынжырында чыңалуу (VC) жана ток (IC) болсо, интерференцияланган схемада пайда болот:
   1. Сыйымдык импеданс аркылуу кошулган чыңалуу (4) теңдеме менен берилет, мында RV параллелдүү маанини билдирет.жакынкы каршылыкжанаалыскы каршылык-ныкыинтерференцияланган схема.
   2. Индуктивдүү туташтыруу аркылуу сериялык каршылык: Эгерде интерференция булагында жалпы режим ызы-чуу болсо, линия аралык интерференция жалпы режимде да, дифференциалдык режимде да пайда болот.
5. Электр линиясын бириктирүү: Бул көрүнүш электр линиясы башка түзмөктөргө бөгөт коюуга дуушар болгондон кийин пайда болот.электромагниттик интерференцияAC же DC энергия булагыБул электр энергиясы менен камсыздоо ызы-чуунун кийлигишүүсүнүн кыйыр түрүн билдирет жогорку жыштыктагы схемас. Белгилей кетчү нерсе, электр менен жабдуунун ызы-чуусу сөзсүз түрдө өзүнөн-өзү пайда болбошу мүмкүн, бирок ошондой эле сырткы интерференция индукциясынан келип чыгышы мүмкүн, бул өзү тарабынан пайда болгон ызы-чуунун үстөм болушуна (нурлануучу же өткөрүлүүчү) алып келип, ошону менен башка схемаларга же түзмөктөргө тоскоолдук кылышы мүмкүн.

• Электр энергиясы менен камсыздоодогу ызы-чуунун кийлигишүүсүн жоюу боюнча чаралар

Жогоруда талданган электр менен жабдуунун ызы-чуунун кийлигишүүсүнүн ар кандай көрүнүштөрүн жана себептерин эске алуу менен, электр менен жабдуунун ызы-чуусуна алып келүүчү шарттарды атайын үзгүлтүккө учуратып, кийлигишүүнү эффективдүү басууга болот. Төмөнкү чечимдер сунушталат:

• Көңүл бургулаBoard Through Holeс: тешиктер аркылуу зарылоюп ачуус боюнчаэлектр менен жабдуу катмарыалардын өтүүсүнө ылайыкташтыруу үчүн. Эгерде электр катмарынын ачылышы өтө чоң болсо, ал сигналдын циклине таасирин тийгизип, сигналды айланып өтүүгө мажбурлап, циклдин аянтын жана ызы-чуусун жогорулатат. Эгерде кээ бир сигнал линиялары ачылыштын жанында топтолсо жана бул циклди бөлүшсө, жалпы импеданс кайчылашууга алып келиши мүмкүн.
• Кабельдер үчүн жетиштүү жер зымы: Ар бир сигнал өзүнүн атайын сигнал циклин талап кылат, сигнал жана цикл аймагы мүмкүн болушунча кичине кармалып, параллелдүү тегиздөөнү камсыз кылат.
• Энергия менен камсыздоо чуу чыпкасын жайгаштыруу: Бул чыпка натыйжалуу ички электр менен жабдуу ызы-чуу басат, системасын жакшыртуукийлигишүүгө каршыжана коопсуздук. Бул эки тараптуу катары кызмат кылатRF чыпкасы, электр линиясынан киргизилген ызы-чуу бөгөттөрүн чыпкалоо (башка түзүлүштөрдүн кийлигишүүсүн алдын алуу) жана өзүнөн пайда болгон ызы-чуу (башка түзмөктөр менен тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн), ошондой эле кайчылаш режимдеги жалпы режимдеги тоскоолдуктарды.
• Электр изоляциясыТрансформатор: Бул жалпы режимдеги жер циклин изоляциялайтэлектр менен жабдуу луп сигнал кабели, жогорку жыштыктарда түзүлгөн жалпы режимдеги циклдик токту эффективдүү бөлүп турат.
• Энергияны жөнгө салуу: Тазараак электр менен камсыздоону калыбына келтирүү электр менен жабдуунун ызы-чуусун бир кыйла азайтат.
• Зымдар: радиацияны жаратпоо жана башка схемаларга же жабдууларга тоскоол болбоо үчүн электр менен жабдуунун кириш жана чыгуу линиялары диэлектрик тактанын четинен алыс болушу керек.
• Өзүнчө аналогдук жана санариптик электр булактары: Жогорку жыштыктагы түзүлүштөр санариптик ызы-чууга өтө сезгич, ошондуктан экөөнү обочолонуп, кубат менен камсыздоонун кире беришинде бириктирүү керек. Сигнал аналогдук жана санариптик домендерди кесип өтүшү керек болсо, цикл аймагын азайтуу үчүн сигнал боюнча цикл жайгаштырылышы мүмкүн.
• Ар кандай катмарлардын ортосунда өзүнчө кубат булактарынын бири-бирин кайталоосуна жол бербеңиз: кубат менен камсыз кылуучу ызы-чуу мителик сыйымдуулук аркылуу оңой кошулуп калбашы үчүн, аларды тепкилеп коюуга аракет кылыңыз.
• Сезимтал компоненттерди обочолонтуу: Фазалык кулпуланган илмектер (PLLs) сыяктуу компоненттер кубат менен камсыздоонун ызы-чуусуна өтө сезгич жана аларды кубат менен камсыздоодон мүмкүн болушунча алыс кармоо керек.
• Электр шнурунун жайгашуусу: Сигнал линиясынын жанына электр линиясын коюу сигналдын циклин азайтып, ызы-чууну азайтат.
• Айланып өтүүчү жолду жерге туташтыруу: Электрондук тактадагы электр менен жабдуунун тоскоолдуктарынан жана тышкы электр энергиясы менен камсыздоонун тоскоолдуктарынан келип чыккан ызы-чуунун алдын алуу үчүн, айланып өтүүчү жол бөгөт коюу жолуна негизделиши мүмкүн (радиацияны кошпогондо), ызы-чууну жерге айланып өтүүгө жана тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн. башка приборлор жана жабдуулар.

Аягында:Түздөн-түз же кыйыр түрдө электр менен камсыздоонун ызы-чуусу чынжырга тоскоол болот. Анын чынжырга тийгизген таасирин басууда жалпы принципти кармануу керек: электр менен жабдуунун ызы-чуунун деградациясын болтурбоо үчүн электр менен жабдуунун чынжырга тийгизген таасирин минималдаштыруу, ошол эле учурда тышкы факторлордун же чынжырдын электр менен жабдууга таасирин азайтуу.