Koska digitaaliset piirit käyttävät pulssisignaaleja, joilla on lyhyet nousevat / laskevat reunat, ne lähettävät ei-toivottuja sähkömagneettisia aaltoja (kohinaa), mukaan lukien suurtaajuiset komponentit, ulkopuolelle, ja ne reagoivat herkästi ulkopuolelta tuleviin sähkömagneettisiin aaltoihin (melu) aiheuttaen toimintahäiriöitä. Lisäksi piirissä on ongelmia, kuten linjojen välinen intermodulaatiovääristymä ja virran äkillisten muutosten aiheuttamat virtalähteen jännitteen vaihtelut, kun digitaaliset laitteet kytketään päälle / pois päältä. Tällä tavoin on tarpeen ottaa huomioon hajautettu vakiopiiri, joka koostuu johdotuksen induktanssista ja loiskapasitanssista digitaalisessa piirissä, jotta estetään ylitys ja alikäyttö aiheuttamasta aaltomuodon kaaosta ja signaalin heijastusta, viivettä, vaimennusta ja linjojen välisen sähkömagneettisen häiriön vääristymistä. Suodattimet ja suojat, jotka ratkaisevat tämän ongelman, ovat kaikki analogisia tekniikoita.
Digitaalisen piiritekniikan soveltamisen ansiosta autojen, junien ja radioiden ohjauksessa se on saavuttanut korkean luotettavuuden ja luotettavuuden, jota ei aikaisemmin voitu saavuttaa analogisella tekniikalla. Melu voi kuitenkin aiheuttaa järjestelmän ja piirin toimintahäiriöitä, ja se on kohtalokas ongelma erityisesti koneille. Vaikka analogisessa piirissä on kohinaa, se vain väliaikaisesti vähentää tietojen tarkkuutta. Kun melu häviää, sillä on itsensä palautumisominaisuudet. Siksi erittäin toimivien digitaalisten piirien ja analogisten piirien yhdistäminen itsensä palautumiseen / itsevarmistukseen on turvallinen ratkaisu melun aiheuttamien toimintahäiriöiden estämiseksi matkapuhelinohjausjärjestelmissä ja digitaalisissa piireissä. Erityistä huomiota on kiinnitettävä piirin suunnitteluun. Piirisuunnittelun jälkeen työn varmistamiseksi on koottava piiri kokeilua varten. Tämän seurauksena näyttää kuitenkin siltä, että se ei toimi suunnitellusti. Suunnitellusta vahvistimesta on esimerkiksi tullut oskillaattori. Analogisessa piirissä digitaalisen piirin kohina sekoittuu, mikä aiheuttaa analogisen signaalin aaltomuodon vääristymisen, toiminta on epävakaa eikä tietoja voida saada sujuvasti.
Matalataajuisissa piireissä, riippumatta siitä, kuka ne kokoonpanee, niin kauan kuin johdotusta ei ole kytketty väärin, erilaisissa asennus-, johdotus- ja piirin ominaisuuksissa ei ole melkein eroa, ja samat tiedot voidaan saada. Mutta korkea taajuus on erilainen. Eri asennusmenetelmien takia saadaan yleensä tietoja, joilla on erilaiset ominaisuudet. Jos taajuuspiireissä ja suurissa nopeuksissa digitaalisissa piireissä on yksi johto, muodostuu induktanssikomponentti (loistaudit), ja jos on kaksi johtoa, muodostetaan loiskapasitanssikomponentti ja keskinäinen induktanssikomponentti (lois) rivien välissä, niin sanotut kolme loistaudit. Muodostuneet kolme loisarvoa ovat hyvin pieniä, joten matalilla taajuuksilla ei ole melkein mitään ongelmaa, mutta C- ja L-komponenttien vaikutusta ei voida jättää huomioimatta suurtaajuusalueella.
Koneen suorituskyvyn parantamiseksi sekoitetaan usein erilaisia piirejä, kuten matalataajuiset korkeataajuiset analogiset piirit, nopeat digitaalipiirit, mikroanalogipiirit ja suurivirtapiirit, mikä aiheuttaa piirien epävakautta ja taajuusominaisuuksien heikkeneminen. Tärkein syy on, että edellä mainittuja kolmea loista ei ole otettu täysin huomioon suunnittelussa, eikä luotettavuutta ja turvallisuutta voida ylläpitää. Lisäksi piirikaaviossa käytetään vain puolijohdelaitteen kaksiulotteista esitystä ja R: n, C: n ja L: n kiinteitä parametreja, mutta tämä ei edusta varsinaisen piirin suorituskykyä ja toimintaa. Varsinainen toiminta on kolmiulotteinen tila, taajuus mukaan lukien on neliulotteinen tila. Siksi mikrovirtapiiri, joka muodostuu intermodulaatiovääristymän, heijastuksen, staattisen sähkön ja sähkömagneettisen yhdistelmällä, vaikuttaa suurtaajuisen piirin ominaisuuksiin ja toimintoihin. Aikavaatimusten mukaan monet viimeaikaisista IC-laitteista ovat nopeita laitteita, jotka ovat herkkiä suurtaajuiselle melulle. Siksi, kun laitetta käytetään, valitse vastaavat komponentit piiritoiminnon mukaan ja yritä välttää nopeamman IC: n käyttöä kuin vaaditaan.
Kytkentäkaaviossa virtalähteen, maadoitusjohdon ja signaalijohdon impedanssia pidetään yleensä nolla ohmina. Mutta itse asiassa ei ole nollaohmia, ja mitä korkeampi taajuus, sitä suurempi on induktanssin ja loiskapasitanssin vaikutus. Tämän seurauksena piirien yhdistelmä ja ulkoisten sähkömagneettisten kenttien vaikutus ovat liian suuria jätettäväksi huomiotta, mikä johtaa piirin epävakauteen ja taajuusominaisuuksien heikkenemiseen. Virhe-, kohina- ja aikaviiveongelma tulisi ratkaista analogisissa piireissä; kun taas digitaalisissa piireissä melunvaimennus on ratkaistu, eikä synkronoinnin kautta tapahtuva viive vaikuta siihen, mikä on erittäin tärkeää piirin ominaisuuksien parantamiseksi. Meidän on kiinnitettävä huomiota dynaamisen melun "staattisen sähkön" vaikutukseen. On monia melulähteitä, jotka voivat aiheuttaa sähkölaitteiden toimintahäiriöitä, kuten loistelamput, pölynkerääjät, radiolähettimet, muuntajat ja muuntimet ympärillämme. Nämä kaikki ovat sähkömagneettisen kentän melun lähteitä. Lisäksi toimintahäiriöitä aiheuttava melulähde on sähköstaattinen purkaus.
Sähköstaattisen purkausvirran ja hetkellisen korkean jännitteen vuoksi IC tuhoutuu, mikä aiheuttaa järjestelmän tai laitteen toimintahäiriöitä. Sähköstaattisen purkauksen estämiseksi on toteutettava tarvittavat toimenpiteet komponenttien ostamisesta laitteiden suunnitteluun, tuotantoon ja pakkaamiseen. Seuraavat toimenpiteet voidaan toteuttaa suunnittelun suhteen:
(1) Vältä nopeiden IC-piirien käyttöä, jotka ylittävät vaatimukset, erityisesti kiinnitä huomiota tulopiiriin. Tulopiiri käyttää mahdollisuuksien mukaan differentiaalitilaa. Suodatinpiiri on kytkettävä lähelle mikropiiriä.
(2) Puolijohteiden tulosuojaus. Liittimen tulo-osaan lisätään rajoitinpiiri puolijohdekestävän jännitteen arvon alapuolisen melun hallitsemiseksi. Koska CMOS-portilla on heikko antistaattinen kohinan suorituskyky, sitä ei ole helppo käyttää liittimen tulo-osassa. (3) Vältä reunaviivästettyjen mikropiirien käyttöä ja käytä välkkymenetelmiä tai salpoja sisältäviä piirejä.
(4) Väärän toiminnan esiintymisen estämiseksi ohjauspäässä ja ulostulopäässä olisi tehtävä matala tehokas logiikka.
(5) Suodata suuren herkkyyden signaalitulo. Suodata taajuuskaistan ulkopuolella oleva korkea taajuus, mikä on erittäin tärkeää, jotta operatiivinen vahvistin ei syötä liian suuria signaaleja. Kiinnitä huomiota myös käytetyn kondensaattorin lyijyn induktanssiin.
(6) Joitakin toimenpiteitä on toteutettu myös ohjelmistojen osalta. Koska sähköstaattinen purkaus on kertaluonteinen ohimenevä pulssi, väärät tiedot voidaan havaita moninkertaisten tarkistusten avulla. Valvontapiiri (valvontapiiri) on asennettu mikrotietokoneeseen tahattoman pysähtymisen estämiseksi.
(7) Elektroninen piiri ja johdot olisi pidettävä poissa staattisen sähkön purkautuvasta metallikotelosta.
(8) Rungon metalliset ja metalliset liitososat on liitettävä tiiviisti poistetulla maalilla ja ruuvattu mahdollisimman paljon.
Seuraavat toimenpiteet tulisi tehdä piirilevylle purkausvirran aiheuttaman sähkömagneettisen kentän vaikutuksen vähentämiseksi:
(1) Pienennä rengasaluetta. Muodostuneen renkaan magneettivuon silloittumisen vuoksi rengas indusoi virtaa. Mitä suurempi renkaan pinta-ala on, sitä enemmän magneettivuon silloitus on, sitä suurempi on indusoitu virta. Siksi virta- ja maadoitusjohtojen muodostaman silmukka-alueen minimoimiseksi teho- ja maadoitusjohtojen tulisi olla mahdollisimman lähellä johdotusta. Asenna suurtaajuinen ohituskondensaattori virtalähteen ja maadoitusjohdon väliin silmukan alueen pienentämiseksi. Ohjaa signaali lähelle maajohtoa signaalilinjan ja maajohdon väliin muodostetun silmukan alueen vähentämiseksi.
(2) Tee johdotus lyhyimmäksi. On tarpeen ottaa huomioon signaalilinjan pituuksien jakauma. Suunnittelussa pidennä matalatehoista signaalilinjaa ja tee tehokas signaalilinja lyhyimmäksi. Laitteiden välinen johdotus on lyhyin, ja tulo- ja lähtöjohtoihin liitetyt laitteet asennetaan lähelle liittimiä.
(3) Käytä monikerroksisia piirilevyjä, mikä näkyy analogisissa piireissä ja nopeissa digitaalisissa piireissä. Nopeissa digitaalisissa piireissä pulssisignaalin taajuusspektrillä on hyvin laaja valikoima korkealaatuisia harmonisia komponentteja. Mitä korkeampi käyttötaajuus on, sitä suurempi on loiskapasitanssin ja induktanssin vaikutus. Olettaen, että suuritaajuinen virta I virtaa kuviossa, jossa on induktanssi L, induktanssin L synnyttämä jännitehäviö on: V = L · di / dt. Kuvio on kuin antenni, joka lähettää säteilevää kohinaa. Maadoitusjohdon tekeminen pintaan voi vähentää maadoitusjohdon impedanssia ja vähentää purkausvirran aiheuttamaa jännitehäviötä.
(4) Liitäntäkaapelille olisi toteutettava antistaattiset toimenpiteet: kaapelin suojatun johdon kaksi päätä on kytketty koteloon. Lisää ohituskondensaattoreita suurtaajuuksisille oikosulkuille, joissa voi esiintyä maasilmukoita. Sitä ei pitäisi yhdistää loogiseen maahan, kun kuorimaata ei ole. Litteillä kaapeleilla maadoitusjohto voidaan lisätä signaalijohdon ja signaalijohdon väliin. Ongelmat, joihin on kiinnitettävä huomiota kytkentävirtalähdettä käytettäessä analogisena signaalivirtalähteenä: Ns. Kytkentävirtalähde on virtalähteen muoto, joka vakauttaa lähtöjännitteen pulssimodulaation avulla. Koska tämä menetelmä kuluttaa virtaa vain kytkentäosassa, sitä nopeampi kytkentänopeus, sitä korkeampi virtalähteen hyötysuhde. Siksi käytetään yleensä nopeita kytkinlaitteita. Korkean hyötysuhteensa vuoksi tätä virtalähdettä käytetään laajasti suuritehoisista koneista pieniin ja kevyisiin koneisiin. Nopealla kytkennällä on kuitenkin puute kytkentämelun vuodosta. Tällainen virtalähde analogisille piireille aiheuttaa monia ongelmia.
Kun kytkentävirtalähdettä käytetään analogisen piirin virtalähteenä, korkean taajuuden melu tulee analogisen signaalin taajuuskaistalle ja analogisen signaalin signaali / kohinasuhde heikkenee. Vaikka kytkentämelu on yleensä vain 50 - 100 mVpp, mikä on melko pieni, johtuen analogisen signaalin suuresta dynaamisesta alueesta, tällainen melu aiheuttaa usein ongelmia. Varsinkin käytettäessä laitteissa, kuten A / D-muuntimissa, kun kohina asetetaan signaalille muunnoksen tason määrittämisen hetkellä, tapahtuu muunnosvirheitä eikä odotettua tarkkuutta saavuteta. Kytkentävirtalähteiden käytöstä analogisissa piireissä liittyvien ongelmien ratkaisemiseksi voit kiinnittää huomiota seuraaviin kahteen näkökohtaan valitessasi kytkentävirtalähteitä: (1) Kytkentävirtalähteen melutaso on mahdollisimman pieni; (2) Kytkentäkohinakomponentit eivät tule signaalin taajuusalueelle. Analogisen signaalin korkean tason vuoksi kytkentämelu ei vaikuta signaali-kohinasuhteeseen. Kytkentämelun pääsyn estämiseksi signaalitaajuusalueelle yksinkertaisin tapa on valita virtalähde, jolla on korkeampi kytkentätaajuus kuin analogisen signaalin korkeimmalla taajuuskaistalla.
Kun yllä olevaa menetelmää ei voida valita, on löydettävä tapa vähentää virtalähteen aiheuttamaa kytkentämelua. Näitä menetelmiä ovat: (1) Lisää kondensaattoreita ulkoisesti. (2) Ulkoisen virtalähteen aiheuttama kytkentämelu. (3) Sarjasäätimien yhdistetty käyttö. Virtalähteen muuntaja käyttää kolmea käämiä, ja melu voidaan eliminoida käämien välillä. Tämäntyyppinen virtalähde on tehokas virtalähde, jota voidaan käyttää tietoliikennelaitteissa, jotka syöttävät virtaa voimajohdon kautta. Viestintäkoneen vastaanottava osa on analoginen piiri, joka käyttää hyvin alhaisia induktanssisignaaleja. Kun tätä hiljaista kytkentävirtalähdettä käytetään, se voi ratkaista sekä tehokkuus- että meluongelmat samanaikaisesti.
Meidän muiden tuotteiden:
