Eftersom digitala kretsar använder pulssignaler med korta stigande / fallande kanter avger de oönskade elektromagnetiska vågor (brus) inklusive högfrekventa komponenter på utsidan, och de reagerar känsligt på elektromagnetiska vågor (brus) från utsidan och orsakar funktionsstörningar. Dessutom finns det också problem i kretsen, såsom intermodulationsförvrängning mellan ledningar och strömförsörjningsspänningsvariationer orsakade av plötsliga förändringar i ström när digitala enheter slås på / av. På detta sätt är det nödvändigt att överväga den distribuerade konstanta kretsen sammansatt av ledningsinduktans och parasitkapacitans i den digitala kretsen för att förhindra överskridande och underskott från att orsaka vågform kaos och signalreflektion, fördröjning, dämpning och intermodulationsförvrängning av elektromagnetisk störning mellan linjer. De filter och skärmar som löser detta problem är alla analoga tekniker.
På grund av tillämpningen av digital kretsteknik för styrning av bilar, tåg och radio har den uppnått hög tillförlitlighet med hög tillförlitlighet som inte kunde uppnås med analog teknik tidigare. Buller kan dock orsaka system- och kretsfel, och det är ett allvarligt problem särskilt för maskiner. Även om den analoga kretsen har brus minskar den bara tillfälligt noggrannheten i datan. När bullret försvinner har det egenskaperna hos självåterställningsfunktionen. Därför är det en säker lösning att kombinera högfunktionella digitala kretsar och analoga kretsar med självåterställning / självbekräftelsefunktioner för att förhindra störningar orsakade av brus i mobila styrsystem och digitala kretsar. Särskild uppmärksamhet bör ägnas kretsdesignen. Efter kretsdesignen är det nödvändigt att montera kretsen för experiment för att verifiera arbetet. Men som ett resultat verkar det ofta som om det inte fungerar som designat. Till exempel har den designade förstärkaren blivit en oscillator. I den analoga kretsen blandas bruset från den digitala kretsen, vilket får den analoga signalens vågform att förvrängas, operationen är instabil och data kan inte erhållas smidigt.
För lågfrekventa kretsar, oavsett vem som monterar dem, så länge ledningarna inte är anslutna fel, finns det nästan ingen skillnad i olika installations-, lednings- och kretsegenskaper, och samma data kan erhållas. Men den höga frekvensen är annorlunda. På grund av de olika installationsmetoderna kommer generellt data att erhållas. I högfrekventa kretsar och höghastighets digitala kretsar, om det finns en linje, kommer en induktanskomponent (parasitisk) att bildas, och om det finns två linjer kommer en parasitisk kapacitanskomponent och en ömsesidig induktanskomponent (parasitisk) att bildas mellan raderna, de så kallade tre parasiterna. De bildade tre parasitvärdena är mycket små, så det är nästan inget problem vid låga frekvenser, men påverkan från C- och L-komponenterna kan inte ignoreras i högfrekvensområdet.
För att förbättra maskinens prestanda blandas ofta olika kretsar, såsom lågfrekventa till högfrekventa analoga kretsar, digitala kretsar med hög hastighet, mikroanalogkretsar och högströmskretsar, vilket orsakar kretsinstabilitet och försämring av frekvensegenskaper. Huvudskälet är att de ovan nämnda tre parasiterna inte beaktas fullt ut i konstruktionen och att tillförlitlighet och säkerhet inte kan upprätthållas. Dessutom använder kretsschemat endast tvådimensionell representation av halvledaranordningen och klumpparametrarna R, C och L, men detta representerar inte prestandan och funktionen hos den faktiska kretsen. Den verkliga handlingen är tredimensionellt utrymme, inklusive frekvens är fyrdimensionellt utrymme. Därför kommer mikroströmskretsen som bildas av kombinationen av intermodulationsförvrängning, reflektion, statisk elektricitet och elektromagnetisk påverkar egenskaperna och funktionerna hos högfrekvenskretsen. Enligt tidens krav är många av de senaste IC: erna höghastighetsenheter som är känsliga för högfrekvent brus. Välj därför motsvarande komponenter enligt kretsfunktionen när du använder enheten och försök att undvika att använda IC-kretsar med högre hastighet än vad som krävs.
I kretsschemat anses impedansen för strömförsörjningen, jordledningen och signalkabeln vanligtvis vara nollohm. Men i själva verket finns det ingen nollohm, och ju högre frekvens, desto större påverkan av induktans och parasitkapacitans. Som ett resultat är kombinationen av kretsar och påverkan av externa elektromagnetiska fält för stor för att ignoreras, vilket resulterar i kretsinstabilitet och försämring av frekvensegenskaper. Problemet med fel, brus och tidsfördröjning bör lösas i analoga kretsar; medan det i digitala kretsar är bullerlöst och det påverkas inte av tidsfördröjning genom synkronisering, vilket är mycket viktigt för att förbättra kretsegenskaperna. Vi måste vara uppmärksamma på påverkan av dynamiskt brus "statisk elektricitet". Det finns många ljudkällor som kan orsaka funktionsstörningar i elektrisk utrustning, såsom lysrör, dammuppsamlare, radiosändare, transformatorer och omvandlare runt omkring oss. Dessa är alla källor till elektromagnetiskt fältbrus. Dessutom är källan till buller som orsakar störningar elektrostatisk urladdning.
På grund av den elektrostatiska urladdningsströmmen och den ögonblickliga högspänningen kommer IC att förstöras, vilket kommer att orsaka att systemet eller utrustningen fungerar felaktigt. För att förhindra elektrostatisk urladdning måste nödvändiga åtgärder vidtas från inköp av komponenter till design, produktion och förpackning av utrustning. Följande åtgärder kan vidtas när det gäller design:
(1) Undvik att använda höghastighets-IC: er som överskrider kraven, var särskilt uppmärksam på ingångskretsen. När det är möjligt antar ingångskretsen ett differentiellt läge. Filterkretsen ska anslutas nära IC.
(2) Ingångsskydd för halvledare. I ingångsdelen av kontakten läggs en begränsningskrets till för att kontrollera bruset under halvledarens motståndsspänningsvärde. Eftersom CMOS-grinden har svag antistatisk brusprestanda är det inte lätt att använda i ingångsdelen av kontakten. (3) Undvik att använda kantfördröjda IC: er och använd strobmetoder eller kretsar med spärrar.
(4) För att undertrycka förekomsten av feloperation bör låg effektiv logik göras vid kontrolländen och utgångsänden.
(5) Filtrera den högkänsliga signalingången. Filtrera bort högfrekvensen utanför frekvensbandet, vilket är mycket viktigt för operationsförstärkaren att inte mata in för stora signaler. Tänk också på blyinduktansen hos den kondensator som används.
(6) Vissa åtgärder har också vidtagits när det gäller programvara. Eftersom elektrostatisk urladdning är en engångs övergående puls kan fel data detekteras genom flera verifieringar. En övervakningskrets (övervakningskrets) är installerad i mikrodatorn för att förhindra oavsiktligt stopp.
(7) Den elektroniska kretsen och ledningarna ska hållas borta från metallhöljet som släpper ut statisk elektricitet.
(8) Metall- och metallanslutningsdelarna på chassit bör vara tätt anslutna med borttagen färg och skruvas så mycket som möjligt.
För att minska påverkan från det elektromagnetiska fältet som genereras av urladdningsströmmen bör följande åtgärder vidtas på kretskortet:
(1) Minska ringområdet. På grund av tvärbindningen av magnetflödet i den bildade ringen kommer ström att induceras i ringen. Ju större yta av ringen, desto mer tvärbindning av magnetflödet, desto större är den inducerade strömmen. För att minimera slingområdet som bildas av kraft- och jordledningarna bör därför kraft- och jordledningarna vara så nära ledningarna som möjligt. Installera en högfrekvent förbikopplingskondensator mellan strömförsörjningen och jordledningen för att minska slingområdet. För att reducera ytan på slingan som bildas mellan signalledningen och jordlinjen, led signalen nära marklinjen.
(2) Gör ledningarna kortast. Det är nödvändigt att överväga fördelningen av signalledningslängder. Förläng den lågeffektiva signallinjen vid utformningen och gör den högeffektiva signallinjen kortast. Kablarna mellan enheterna görs kortast och enheterna anslutna till ingångs- och utgångsledningarna installeras nära terminalerna.
(3) Använd flerskikts kretskort, vilket ses i analoga kretsar och höghastighets digitala kretsar. I höghastighets digitala kretsar har frekvensspektrumet för pulssignalen ett mycket brett spektrum av högordnade harmoniska komponenter. Ju högre driftsfrekvens som används, desto större påverkan får parasitkapacitans och induktans. Förutsatt att en högfrekvent ström I flyter på ett mönster med en induktans L är spänningsfallet som genereras av induktansen L: V = L · di / dt. Mönstret är som en antenn som skickar ut det utstrålade bruset. Att göra jordledningen till en yta kan minska jordledarens impedans och minska spänningsfallet som orsakas av urladdningsströmmen.
(4) Antistatiska åtgärder bör vidtas för gränssnittskabeln: de två ändarna på kabelns skärmade kabel är anslutna till höljet. Lägg till bypasskondensatorer för högfrekventa kortslutningar där jordslingor kan uppstå. Den bör inte anslutas till logisk mark när det inte finns någon skaljord. För platta kablar kan en jordledning läggas till mellan signalkabeln och signalkabeln. Problem som bör uppmärksammas när strömbrytare används som en analog signalförsörjning: Den så kallade kopplingsströmförsörjningen är en form av strömförsörjningskrets som stabiliserar utspänningen genom pulsmodulering. Eftersom den här metoden endast förbrukar ström i omkopplingsdelen, desto högre kopplingshastighet, desto högre är effektförsörjningen. Därför används vanligtvis höghastighetsomkopplingsanordningar. På grund av sin höga effektivitet används denna strömförsörjning i stor utsträckning från högeffektiva maskiner till små och lätta maskiner. Men med höghastighetsväxling finns det en brist på att byta brusläckage. Denna typ av strömförsörjning för analoga kretsar kommer att orsaka många problem.
När strömförsörjningen används som strömförsörjning för den analoga kretsen kommer högfrekvent brus in i frekvensbandet för den analoga signalen och signal / brusförhållandet för den analoga signalen försämras. Även om omkopplingsbruset i allmänhet bara är 50-100mVpp, vilket är ganska litet, på grund av det analoga signalens stora dynamiska område, orsakar sådant brus ofta problem. Speciellt när det används i utrustning som A / D-omvandlare, när brus läggs ovanpå signalen vid tidpunkten för bestämning av omvandlingsnivån, kommer omvandlingsfel att inträffa och den förväntade noggrannheten kommer inte att uppnås. För att lösa problemen med att använda växelströmförsörjning i analoga kretsar kan du vara uppmärksam på följande två aspekter när du väljer strömbrytare: (1) Ljudnivån hos strömbrytaren är så liten som möjligt; (2) Omkopplingskomponenter går inte in i signalfrekvensbandet. På grund av den höga nivån på den analoga signalen har omkopplingsbruset ingen effekt på signal-brusförhållandet. För att förhindra att omkopplingsbrus kommer in i signalfrekvensbandet är den enklaste metoden att välja en strömförsörjning med högre omkopplingsfrekvens än den analoga signalens högsta frekvensband.
När ovanstående metod inte kan väljas är det nödvändigt att hitta ett sätt att minska det växelbrus som genereras av strömförsörjningen. Dessa metoder inkluderar: (1) Lägg till kondensatorer externt. (2) Kopplingsljud som genereras av extern strömförsörjning. (3) Kombinerad användning av serieregulatorer. Transformatorns strömförsörjning använder tre lindningar och buller kan elimineras mellan lindningarna. Denna typ av strömförsörjning är en högeffektiv strömförsörjning som kan användas i kommunikationsenheter som levererar ström via en överföringsledning. Den mottagande delen av kommunikationsmaskinen är en analog krets som använder signaler med mycket låg induktans. När denna strömbrytare med låg ljudnivå används kan den lösa både effektivitets- och bullerproblem samtidigt.
Vår andra produkt:
