Fordi digitale kretser bruker pulssignaler med korte stigende / fallende kanter, avgir de uønskede elektromagnetiske bølger (støy) inkludert høyfrekvente komponenter på utsiden, og de reagerer følsomt på elektromagnetiske bølger (støy) fra utsiden og forårsaker funksjonsfeil. I tillegg er det også problemer i kretsen, for eksempel intermodulasjonsforvrengning mellom linjer, og spenningssvingninger i strømforsyningen forårsaket av plutselige endringer i strømmen når digitale enheter slås på / av. På denne måten er det nødvendig å vurdere den distribuerte konstante kretsen som består av ledningsinduktans og parasittkapasitans i den digitale kretsen for å forhindre at overskridelse og underkjøring forårsaker bølgeformkaos og signalrefleksjon, forsinkelse, demping og intermodulasjonsforvrengning av elektromagnetisk interferens mellom linjer. Filtrene og skjoldene som løser dette problemet er alle analoge teknologier.
På grunn av anvendelsen av digital kretsteknologi i kontrollen av biler, tog og radioer, har den oppnådd høy pålitelighet med høy pålitelighet som ikke kunne oppnås med analog teknologi før. Støy kan imidlertid forårsake funksjonsfeil i systemet og kretsene, og det er et fatalt problem spesielt for maskiner. Selv om den analoge kretsen har støy, reduserer den bare dataens nøyaktighet midlertidig. Når støyen forsvinner, har den egenskapene til selvgjenopprettingsfunksjonen. Derfor vil kombinasjon av høyfunksjonelle digitale kretser og analoge kretser med selvgjenopprettings- / selvbekreftelsesfunksjoner være en trygg løsning for å forhindre funksjonsfeil forårsaket av støy i mobile kontrollsystemer og digitale kretser. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot kretsutformingen. For å verifisere arbeidet er det nødvendig å montere kretsen for eksperimentering etter kretsdesignet. Men som et resultat ser det ofte ut til at det ikke fungerer som designet. For eksempel har den designede forsterkeren blitt en oscillator. I den analoge kretsen blandes støyen fra den digitale kretsen, noe som fører til at bølgeformen til det analoge signalet blir forvrengt, operasjonen er ustabil, og dataene kan ikke oppnås jevnt.
For lavfrekvente kretser, uansett hvem som monterer dem, så lenge ledningene ikke er koblet feil, er det nesten ingen forskjell i forskjellige installasjons-, lednings- og kretsegenskaper, og de samme dataene kan oppnås. Men den høye frekvensen er annerledes. På grunn av de forskjellige installasjonsmetodene, vil data med forskjellige egenskaper generelt bli innhentet. I høyfrekvente kretser og høyhastighets digitale kretser, hvis det er en linje, vil en induktanskomponent (parasittisk) bli dannet, og hvis det er to linjer, vil en parasittisk kapasitansekomponent og en gjensidig induktanskomponent (parasittisk) dannes mellom linjene, de såkalte tre parasittene. De dannede tre parasittverdiene er veldig små, så det er nesten ikke noe problem ved lave frekvenser, men påvirkningen fra C- og L-komponentene kan ikke ignoreres i høyfrekvensområdet.
For å forbedre maskinens ytelse blandes ofte forskjellige kretser, som lavfrekvente til høyfrekvente analoge kretser, høyhastighets digitale kretser, mikroanaloge kretser og høystrømskretser, noe som vil forårsake kretsinstabilitet og forverring av frekvensegenskaper. Hovedårsaken er at de ovennevnte tre parasittene ikke er fullt vurdert i utformingen, og pålitelighet og sikkerhet ikke kan opprettholdes. I tillegg bruker kretsskjemaet bare todimensjonal representasjon av halvlederanordningen og de klumpede parametrene til R, C og L, men dette representerer ikke ytelsen og funksjonen til den faktiske kretsen. Den faktiske handlingen er tredimensjonalt rom, inkludert frekvens er firedimensjonalt rom. Derfor vil mikrostrømkretsen dannet av kombinasjonen av intermodulasjonsforvrengning, refleksjon, statisk elektrisitet og elektromagnetisk påvirke egenskapene og funksjonene til høyfrekvenskretsen. I henhold til tidens krav er mange av de siste IC-ene høyhastighetsenheter som er følsomme for høyfrekvent støy. Velg derfor de tilsvarende komponentene i henhold til kretsfunksjonen når du bruker enheten, og prøv å unngå å bruke IC-er med høyere hastighet enn nødvendig.
I kretsskjemaet blir impedansen til strømforsyningen, jordledningen og signalkabelen vanligvis betraktet som null ohm. Men faktisk er det ingen null ohm, og jo høyere frekvensen er, desto større er påvirkningen av induktans og parasittkapasitans. Som et resultat er kombinasjonen av kretser og påvirkningen av eksterne elektromagnetiske felt for stor til å bli ignorert, noe som resulterer i ustabilitet i kretsen og forverring av frekvensegenskapene. Problemet med feil, støy og tidsforsinkelse bør løses i analoge kretser; mens det er i digitale kretsløp, løses anti-støy, og det påvirkes ikke av tidsforsinkelse gjennom synkronisering, noe som er veldig viktig for å forbedre kretsegenskapene. Vi må ta hensyn til påvirkningen av dynamisk støy "statisk elektrisitet". Det er mange støykilder som kan føre til funksjonsfeil i elektrisk utstyr, for eksempel lysrør, støvsamlere, radiomottakere, transformatorer og omformere rundt oss. Dette er alle kilder til elektromagnetisk feltstøy. I tillegg er kilden til støy som forårsaker funksjonsfeil elektrostatisk utladning.
På grunn av den elektrostatiske utladningsstrømmen og den øyeblikkelige høyspenningen vil IC ødelegges, noe som vil føre til at systemet eller utstyret ikke fungerer som det skal. For å forhindre elektrostatisk utlading må nødvendige tiltak tas fra innkjøp av komponenter til design, produksjon og emballering av utstyr. Følgende tiltak kan tas i form av design:
(1) Unngå å bruke høyhastighets-ICer som overgår kravene, spesielt vær oppmerksom på inngangskretsen. Når det er mulig, bruker inngangskretsen en differensialmodus. Filterkretsen skal kobles nær IC.
(2) Inngangsbeskyttelse for halvledere. I inngangsdelen av kontakten er det lagt til en begrensningskrets for å kontrollere støyen under halvlederens motstandsspenningsverdi. Fordi CMOS-porten har svak antistatisk støyytelse, er det ikke lett å bruke den i inngangsdelen av kontakten. (3) Unngå å bruke kantforsinkede IC-er, og bruk strobemetoder eller kretsløp med låser.
(4) For å undertrykke forekomsten av feiloperasjon, bør det gjøres lav effektiv logikk ved kontrollenden og utgangen.
(5) Filtrer høyfølsomhetssignalinngangen. Filtrer høyfrekvensen utenfor frekvensbåndet, noe som er veldig viktig for at operasjonsforsterkeren ikke legger inn for store signaler. Vær også oppmerksom på blyinduktansen til kondensatoren som brukes.
(6) Noen tiltak er også gjort når det gjelder programvare. Siden elektrostatisk utladning er en engangs forbigående puls, kan feil data oppdages gjennom flere verifikasjoner. En vakthundskrets (overvåkningskrets) er installert i mikrocomputeren for å forhindre utilsiktet stopp.
(7) Den elektroniske kretsen og ledningene bør holdes borte fra metallhuset som tømmer statisk elektrisitet.
(8) Metall- og metallkoblingsdelene på kabinettet skal være tett forbundet med malingen fjernet og skrudd så mye som mulig.
For å redusere påvirkningen fra det elektromagnetiske feltet som genereres av utladningsstrømmen, bør følgende tiltak tas på kretskortet:
(1) Reduser ringområdet. På grunn av tverrbindingen av den magnetiske fluksen i den dannede ringen, vil strøm bli indusert i ringen. Jo større område av ringen, jo mer tverrbinding av den magnetiske strømmen, jo større er den induserte strømmen. Derfor, for å minimere sløyfearealet som dannes av kraft- og jordledningene, bør kraft- og jordledningene være så nær ledningene som mulig. Installer en høyfrekvent bypasskondensator mellom strømforsyningen og jordledningen for å redusere sløyfearealet. For å redusere arealet av sløyfen som dannes mellom signallinjen og jordlinjen, før signalet nær bakken.
(2) Gjør ledningene kortest. Det er nødvendig å vurdere fordelingen av signallinjelengder. Når du designer, forleng den laveffektive signallinjen og gjør den høyeffektive signallinjen kortest. Ledningene mellom enhetene gjøres kortest, og enhetene som er koblet til inngangs- og utgangslinjene er installert nær terminalene.
(3) Bruk flerlags kretskort, som ses i analoge kretser og høyhastighets digitale kretser. I høyhastighets digitale kretser har frekvensspektret til pulssignalet et veldig bredt utvalg av høyordens harmoniske komponenter. Jo høyere driftsfrekvens som brukes, jo større er innflytelsen av parasittisk kapasitans og induktans. Forutsatt at en høyfrekvent strøm I flyter på et mønster med en induktans L, er spenningsfallet generert av induktansen L: V = L · di / dt. Mønsteret er som en antenne som sender ut den utstrålte støyen. Å lage jordledningen til en overflate kan redusere impedansen til jordledningen og redusere spenningsfallet forårsaket av utladningsstrømmen.
(4) Antistatiske tiltak bør treffes for grensesnittkabelen: de to endene av den skjermede ledningen på kabelen er koblet til huset. Legg til bypass-kondensatorer for høyfrekvente kortslutninger der jordløkker kan oppstå. Den skal ikke kobles til logisk grunn når det ikke er skjelljord. For flate kabler kan det legges til en jordledning mellom signalkabelen og signalkabelen. Problemer som bør tas hensyn til når du bytter strømforsyning brukes som en analog signalforsyning: Den såkalte koblingsstrømforsyningen er en form for strømforsyningskrets som stabiliserer utgangsspenningen gjennom pulsmodulering. Siden denne metoden bare bruker strøm i bryterdelen, jo raskere koblingshastighet, jo høyere er effektiviteten til strømforsyningen. Derfor brukes høyhastighets bytteenheter generelt. På grunn av sin høye effektivitet brukes denne strømforsyningen mye fra kraftige maskiner til små og lette maskiner. Imidlertid, med høyhastighets bytte, er det en mangel på å bytte støylekkasje. Denne typen strømforsyning for analoge kretser vil forårsake mange problemer.
Når koblingsstrømforsyningen brukes som strømforsyning til den analoge kretsen, vil høyfrekvent støy komme inn i frekvensbåndet til det analoge signalet, og signal / støyforholdet til det analoge signalet vil forverres. Selv om svitsjestøyen generelt bare er 50-100mVpp, som er ganske liten, på grunn av det store dynamiske området til det analoge signalet, forårsaker slik støy ofte problemer. Spesielt når det brukes i utstyr som A / D-omformere, når støy blir lagt på signalet på tidspunktet for å bestemme nivået på konverteringen, vil det oppstå konverteringsfeil og den forventede nøyaktigheten vil ikke oppnås. For å løse problemene med å bruke strømforsyning i analoge kretser, kan du være oppmerksom på følgende to aspekter når du velger bryterstrømforsyning: (1) Støynivået til koblingsstrømforsyningen er så lite som mulig; (2) Koblingsstøykomponenter kommer ikke inn i signalfrekvensbåndet. På grunn av det høye nivået av det analoge signalet har bryterstøyen ingen innvirkning på signal / støy-forholdet. For å forhindre at bryterstøy kommer inn i signalfrekvensbåndet, er den enkleste metoden å velge en strømforsyning med høyere svitsjefrekvens enn det høyeste frekvensbåndet til det analoge signalet.
Når fremgangsmåten ovenfor ikke kan velges, er det nødvendig å finne en måte å redusere bryterstøyen generert av strømforsyningen. Disse metodene inkluderer: (1) Legg til kondensatorer eksternt. (2) Bryterstøy generert av ekstern strømforsyning. (3) Kombinert bruk av serieregulatorer. Transformatoren til strømforsyningen bruker tre viklinger, og støy kan elimineres mellom viklingene. Denne typen strømforsyning er en høyeffektiv strømforsyning som kan brukes i kommunikasjonsenheter som leverer strøm gjennom en overføringslinje. Den mottakende delen av kommunikasjonsmaskinen er en analog krets som bruker signaler med svært lav induktans. Når denne støysvake strømforsyningen brukes, kan den løse både effektivitets- og støyproblemer samtidig.
Vår andre produkt:
