Kadangi skaitmeninėse grandinėse naudojami impulsiniai signalai su trumpais kylančiais / krentančiais kraštais, jie į išorę skleidžia nepageidaujamas elektromagnetines bangas (triukšmą), įskaitant aukšto dažnio komponentus, ir jautriai reaguoja į išorės elektromagnetines bangas (triukšmą), sukeldami veikimo sutrikimus. Be to, grandinėje taip pat yra problemų, tokių kaip intermoduliacijos iškraipymai tarp linijų ir maitinimo šaltinio įtampos svyravimai, kuriuos sukelia staigūs srovės pokyčiai, kai skaitmeniniai prietaisai įjungiami / išjungiami. Tokiu būdu būtina atsižvelgti į paskirstytą pastovią grandinę, susidedančią iš laidų induktyvumo ir parazitinės talpos skaitmeninėje grandinėje, kad būtų išvengta perviršio ir apatinio šūvio sukėlimo bangos formos chaoso ir signalo atspindžio, vėlavimo, silpninimo ir intermoduliacinės elektromagnetinių trukdžių iškraipymo tarp linijų. Filtrai ir skydai, kurie išsprendžia šią problemą, yra visos analoginės technologijos.
Dėl skaitmeninių grandinių technologijos taikymo valdant automobilius, traukinius ir radijo imtuvus, jis pasiekė aukštą patikimumą ir didelį patikimumą, kurio anksčiau nebuvo galima pasiekti naudojant analogines technologijas. Tačiau triukšmas gali sukelti sistemos ir grandinės veikimo sutrikimus, ir tai yra mirtina problema, ypač mašinoms. Net jei analoginėje grandinėje yra triukšmo, jis tik laikinai sumažina duomenų tikslumą. Kai triukšmas išnyksta, jis turi savęs atkūrimo funkcijos ypatybes. Todėl derinant aukšto funkcionalumo skaitmenines grandines ir analogines grandines su savęs atkūrimo / savęs patvirtinimo galimybėmis, bus saugus sprendimas siekiant išvengti triukšmo sukeliamų gedimų judriosiose valdymo sistemose ir skaitmeninėse grandinėse. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas grandinės dizainui. Atlikus grandinės projektą, norint patikrinti darbą, reikia surinkti grandinę eksperimentams. Tačiau dėl to dažnai atrodo, kad jis veikia ne taip, kaip numatyta. Pavyzdžiui, suprojektuotas stiprintuvas tapo osciliatoriumi. Analoginėje grandinėje yra sumaišytas skaitmeninės grandinės triukšmas, dėl kurio iškraipoma analoginio signalo bangos forma, operacija yra nestabili ir duomenų negalima gauti sklandžiai.
Žemųjų dažnių grandinėse, nesvarbu, kas jas surenka, tol, kol laidai nėra prijungti neteisingai, įvairių instaliacijos, laidų ir grandinių charakteristikų beveik nesiskiria ir galima gauti tuos pačius duomenis. Tačiau aukštas dažnis yra kitoks. Dėl skirtingų diegimo būdų paprastai bus gaunami duomenys su skirtingomis charakteristikomis. Aukšto dažnio grandinėse ir didelės spartos skaitmeninėse grandinėse, jei yra viena linija, susidarys induktyvumo komponentas (parazitinis), o jei yra dvi linijos, - parazitinės talpos komponentas ir abipusis induktyvumo komponentas (parazitinis). tarp eilučių, vadinamieji trys parazitai. Suformuotos trys parazitinės vertės yra labai mažos, todėl žemuose dažniuose beveik nėra jokių problemų, tačiau C ir L komponentų įtakos negalima ignoruoti aukšto dažnio diapazone.
Siekiant pagerinti mašinos veikimą, dažnai sumaišomos įvairios grandinės, tokios kaip žemo dažnio ir aukšto dažnio analoginės grandinės, didelės spartos skaitmeninės grandinės, mikro-analoginės grandinės ir didelės srovės grandinės, o tai sukels grandinės nestabilumą. ir dažnio charakteristikų pablogėjimas. Pagrindinė priežastis yra ta, kad projektuojant nėra visiškai atsižvelgiama į minėtus tris parazitus, todėl negalima išlaikyti patikimumo ir saugumo. Be to, grandinės schemoje naudojamas tik dvimatis puslaidininkių įtaiso atvaizdavimas ir vienkartiniai R, C ir L parametrai, tačiau tai neatspindi tikrosios grandinės veikimo ir funkcijos. Tikrasis veiksmas yra erdvinė erdvė, įskaitant dažnį - keturių matmenų erdvę. Todėl mikro-srovės grandinė, suformuota derinant intermoduliacinius iškraipymus, atspindžius, statinę elektrą ir elektromagnetinius elementus, paveiks aukšto dažnio grandinės charakteristikas ir funkcijas. Pagal laikmečio reikalavimus daugelis naujausių IC yra greitaeigiai įrenginiai, jautrūs aukšto dažnio triukšmui. Todėl naudodamiesi prietaisu pasirinkite atitinkamus komponentus pagal grandinės funkciją ir stenkitės vengti didesnio greičio IC, nei reikia.
Grandinės schemoje maitinimo šaltinio, įžeminimo laido ir signalo laido varža paprastai laikoma nuline omų. Bet iš tikrųjų nėra nulio omų, ir kuo didesnis dažnis, tuo didesnė induktyvumo ir parazitinės talpos įtaka. Dėl to grandinių derinys ir išorinių elektromagnetinių laukų įtaka yra per dideli, kad būtų galima jų nepaisyti, todėl grandinė tampa nestabili ir pablogėja dažnio charakteristikos. Klaidų, triukšmo ir laiko atidėjimo problema turėtų būti išspręsta analoginėse grandinėse; o skaitmeninėse grandinėse anti-triukšmas yra išspręstas, o jo neveikia sinchronizavimas, kuris yra labai svarbus siekiant pagerinti grandinės charakteristikas. Turime atkreipti dėmesį į dinaminio triukšmo „statinės elektros“ įtaką. Yra daug triukšmo šaltinių, dėl kurių gali sutrikti elektros įrangos veikimas, pavyzdžiui, fluorescencinės lempos, dulkių surinkėjai, radijo imtuvai, transformatoriai ir keitikliai aplink mus. Tai visi elektromagnetinio lauko triukšmo šaltiniai. Be to, triukšmo šaltinis, sukeliantis sutrikimus, yra elektrostatinė iškrova.
Dėl elektrostatinės iškrovos srovės ir momentinės aukštos įtampos IC bus sunaikintas, o tai sukels sistemos ar įrangos gedimus ir gedimus. Norint išvengti elektrostatinės iškrovos, reikia imtis būtinų priemonių nuo komponentų pirkimo iki įrangos projektavimo, gamybos ir pakavimo. Pagal dizainą galima imtis šių priemonių:
(1) Venkite naudoti didelės spartos IC, kurie viršija reikalavimus, ypač atkreipkite dėmesį į įėjimo grandinę. Kai įmanoma, įvesties grandinė priima diferencinį režimą. Filtro grandinė turėtų būti prijungta šalia IC.
(2) Puslaidininkių įėjimo apsauga. Jungties įvesties dalyje pridedama ribotuvo grandinė, kad būtų galima valdyti triukšmą žemiau puslaidininkio, kuris atlaikytų įtampos vertę. Kadangi CMOS vartai pasižymi silpnu antistatiniu triukšmu, jį nėra lengva naudoti įvesties jungtyje. (3) Venkite naudoti krašto atidėtus IC, naudokite strobavimo metodus arba grandines su skląsčiais.
(4) Siekiant užkirsti kelią netinkamo veikimo dažnumui, valdymo ir išėjimo galuose turėtų būti sukurta maža efektyvi logika.
(5) Filtruokite didelio jautrumo signalo įvestį. Filtruokite aukšto dažnio ribas už dažnių juostos ribų, o tai labai svarbu, kad operacinis stiprintuvas neįvestų per didelių signalų. Taip pat atkreipkite dėmesį į naudojamo kondensatoriaus švino induktyvumą.
(6) Taip pat buvo imtasi tam tikrų priemonių programinės įrangos srityje. Kadangi elektrostatinė iškrova yra vienkartinis trumpalaikis impulsas, neteisingus duomenis galima aptikti atliekant kelis patikrinimus. Siekiant išvengti atsitiktinio sustojimo, mikrokompiuteryje yra sumontuota budėjimo grandinė (stebėjimo grandinė).
(7) Elektroninė grandinė ir laidai turėtų būti atokiau nuo metalinio korpuso, kuris išleidžia statinę elektrą.
(8) Metalinės ir metalinės važiuoklės dalys turėtų būti tvirtai sujungtos pašalintais dažais ir kiek įmanoma prisukamos.
Norint sumažinti elektromagnetinio lauko įtaką, kurią sukuria išlydžio srovė, spausdintinės plokštės plokštėje reikia imtis šių priemonių:
(1) Sumažinkite žiedo plotą. Dėl magnetinio srauto susiejimo susiformavusiame žiede žiede bus sukelta srovė. Kuo didesnis žiedo plotas, tuo labiau magnetinis srautas susisieja, tuo didesnė yra sukelta srovė. Todėl, siekiant kuo labiau sumažinti elektros ir įžeminimo laidų suformuotą kilpos plotą, maitinimo ir įžeminimo laidai turėtų būti kuo arčiau laidų. Norėdami sumažinti kilpos plotą, tarp maitinimo šaltinio ir įžeminimo laido įdėkite aukšto dažnio aplinkkelio kondensatorių. Norėdami sumažinti kilpos plotą, susidariusį tarp signalo ir žemės linijos, nukreipkite signalą arti žemės linijos.
(2) Padarykite trumpiausią laidą. Būtina atsižvelgti į signalo linijos ilgių pasiskirstymą. Projektuodami pailginkite žemo efektyvumo signalo liniją, o aukšto efektyvumo signalo liniją padarykite trumpiausią. Laidai tarp prietaisų yra pagaminti trumpiausiai, o prie įvesties ir išvesties linijų prijungti prietaisai įrengiami šalia gnybtų.
(3) Naudokite daugiasluoksnes plokštes, kurios matomos analoginėse grandinėse ir didelės spartos skaitmeninėse grandinėse. Didelio greičio skaitmeninėse grandinėse impulsinio signalo dažnio spektras turi labai platų aukšto lygio harmoninių komponentų diapazoną. Kuo didesnis naudojamas darbinis dažnis, tuo didesnė parazitinės talpos ir induktyvumo įtaka. Darant prielaidą, kad aukšto dažnio srovė I teka modeliu su induktyvumu L, induktyvumo L generuojamas įtampos kritimas yra: V = L · di / dt. Šablonas yra kaip antena, siunčianti spinduliuojamą triukšmą. Padarius įžeminimo laidą paviršiumi, galima sumažinti įžeminimo laido varžą ir sumažinti įtampos kritimą, kurį sukelia iškrovos srovė.
(4) Sąsajos kabeliui turėtų būti taikomos antistatinės priemonės: du kabelio ekranuoto laido galai yra prijungti prie korpuso. Pridėkite apėjimo kondensatorius aukšto dažnio trumpojo jungimo vietose, kur gali atsirasti įžeminimo kilpos. Jis neturėtų būti prijungtas prie loginio pagrindo, kai nėra apvalkalo žemės. Plokštiems kabeliams įžeminimo laidą galima pridėti tarp signalo laido ir signalo laido. Problemos, į kurias reikėtų atkreipti dėmesį, kai perjungimo maitinimas yra naudojamas kaip analoginis signalo maitinimo šaltinis: Vadinamasis perjungimo maitinimo šaltinis yra elektros energijos tiekimo grandinės forma, stabilizuojanti išėjimo įtampą moduliuojant impulsą. Kadangi šis metodas sunaudoja energiją tik perjungimo dalyje, tuo didesnis perjungimo greitis, tuo didesnis energijos tiekimo efektyvumas. Todėl paprastai naudojami greitaeigiai perjungimo įtaisai. Dėl didelio efektyvumo šis maitinimo šaltinis plačiai naudojamas nuo didelės galios mašinų iki mažų ir lengvų mašinų. Tačiau, naudojant greitą perjungimą, yra perjungimo triukšmo nutekėjimo trūkumas. Toks analoginių grandinių maitinimas sukels daug problemų.
Kai komutacinis maitinimo šaltinis naudojamas kaip analoginės grandinės maitinimas, aukšto dažnio triukšmas pateks į analoginio signalo dažnių juostą, o analoginio signalo signalo / triukšmo santykis pablogės. Nors perjungimo triukšmas paprastai yra tik 50–100 mVpp, o tai yra gana maža, dėl didelio analoginio signalo dinaminio diapazono toks triukšmas dažnai sukelia problemų. Ypač, kai naudojama tokioje įrangoje kaip A / D keitikliai, kai nustatant konversijos lygį, ant signalo viršijamas triukšmas, atsiras konversijos klaidų ir nebus pasiektas laukiamas tikslumas. Norėdami išspręsti komutacinių maitinimo šaltinių naudojimo analoginėse grandinėse problemas, pasirenkant komutacinius maitinimo šaltinius galite atkreipti dėmesį į šiuos du aspektus: (1) Perjungimo maitinimo šaltinio triukšmo lygis yra kuo mažesnis; (2) Perjungimo triukšmo komponentai nepatenka į signalo dažnių juostą. Dėl aukšto analoginio signalo lygio perjungimo triukšmas neturi įtakos signalo ir triukšmo santykiui. Siekiant užkirsti kelią perjungimo triukšmui patekti į signalo dažnių juostą, paprasčiausias būdas yra pasirinkti maitinimo šaltinį su didesniu perjungimo dažniu nei aukščiausia analoginio signalo dažnių juosta.
Kai pirmiau minėto metodo pasirinkti negalima, būtina rasti būdą, kaip sumažinti maitinimo šaltinio keliamą perjungimo triukšmą. Šie metodai apima: (1) Pridėkite kondensatorius išoriškai. (2) Išorinio maitinimo šaltinio keliamas perjungimo triukšmas. (3) Kombinuotas serijinių reguliatorių naudojimas. Maitinimo šaltinio transformatoriuje naudojamos trys apvijos, o tarp apvijų galima pašalinti triukšmą. Šio tipo maitinimas yra didelio efektyvumo maitinimo šaltinis, kuris gali būti naudojamas ryšių įrenginiuose, kurie maitina energiją per perdavimo liniją. Ryšio mašinos priimančioji dalis yra analoginė grandinė, naudojanti labai mažos induktyvumo signalus. Kai naudojamas šis mažo triukšmo komutacinis maitinimo šaltinis, jis gali vienu metu išspręsti tiek efektyvumo, tiek triukšmo problemas.
Mūsų kitas produktas:
