Omdat digitale schakelingen pulssignalen gebruiken met korte stijgende / dalende flanken, zenden ze ongewenste elektromagnetische golven (ruis) inclusief hoogfrequente componenten uit naar buiten en reageren ze gevoelig op elektromagnetische golven (ruis) van buitenaf, waardoor storingen ontstaan. Daarnaast zijn er ook problemen in het circuit, zoals intermodulatievervorming tussen lijnen en schommelingen in de voedingsspanning die worden veroorzaakt door plotselinge stroomveranderingen wanneer digitale apparaten worden in- / uitgeschakeld. Op deze manier is het noodzakelijk om rekening te houden met het gedistribueerde constante circuit dat bestaat uit bedradingsinductie en parasitaire capaciteit in het digitale circuit om te voorkomen dat overshoot en undershoot golfvormchaos en signaalreflectie, vertraging, verzwakking en intermodulatievervorming van elektromagnetische interferentie tussen lijnen veroorzaken. De filters en schilden die dit probleem oplossen, zijn allemaal analoge technologieën.
Door de toepassing van digitale circuittechnologie bij de besturing van auto's, treinen en radio's, heeft het een hoge betrouwbaarheid bereikt met een hoge betrouwbaarheid die voorheen niet kon worden bereikt met analoge technologie. Ruis kan echter systeem- en circuitstoringen veroorzaken, en het is een fataal probleem, vooral voor machines. Zelfs als het analoge circuit ruis heeft, vermindert dit de nauwkeurigheid van de gegevens slechts tijdelijk. Zodra het geluid verdwijnt, heeft het de kenmerken van een zelfherstellende functie. Daarom zal het combineren van hoogfunctionele digitale circuits en analoge circuits met zelfherstel / zelfbevestigingsmogelijkheden een veilige oplossing zijn om storingen veroorzaakt door ruis in mobiele besturingssystemen en digitale circuits te voorkomen. Er moet speciale aandacht worden besteed aan het circuitontwerp. Na het ontwerp van het circuit, om het werk te verifiëren, is het noodzakelijk om het circuit te assembleren voor experimenten. Maar daardoor blijkt vaak dat het niet werkt zoals ontworpen. De ontworpen versterker is bijvoorbeeld een oscillator geworden. In het analoge circuit wordt de ruis van het digitale circuit gemengd, waardoor de golfvorm van het analoge signaal wordt vervormd, de werking onstabiel is en de gegevens niet soepel kunnen worden verkregen.
Voor laagfrequente circuits, ongeacht wie ze samenstelt, zolang de bedrading niet verkeerd is aangesloten, is er bijna geen verschil in verschillende installatie-, bedradings- en circuitkenmerken en kunnen dezelfde gegevens worden verkregen. Maar de hoge frequentie is anders. Door de verschillende installatiemethoden zullen over het algemeen gegevens met verschillende kenmerken worden verkregen. In hoogfrequente circuits en hogesnelheidscircuits, als er één lijn is, wordt een inductantiecomponent (parasitair) gevormd en als er twee lijnen zijn, wordt een parasitaire capaciteitscomponent en een wederzijdse inductantiecomponent (parasitair) gevormd. tussen de regels, de zogenaamde drie parasieten. De gevormde drie parasitaire waarden zijn erg klein, dus het is bijna geen probleem bij lage frequenties, maar de invloed van de C- en L-componenten kan niet worden genegeerd in het hoge frequentiebereik.
Om de prestaties van de machine te verbeteren, worden verschillende circuits, zoals laagfrequente tot hoogfrequente analoge circuits, snelle digitale circuits, micro-analoge circuits en hoge-stroomcircuits, vaak met elkaar vermengd, wat circuitinstabiliteit veroorzaakt. en verslechtering van frequentiekarakteristieken. De belangrijkste reden is dat de bovengenoemde drie parasieten niet volledig in aanmerking worden genomen in het ontwerp en dat betrouwbaarheid en veiligheid niet kunnen worden gehandhaafd. Bovendien gebruikt het schakelschema alleen een tweedimensionale weergave van het halfgeleiderapparaat en de samengevoegde parameters van R, C en L, maar dit geeft niet de prestatie en functie van het eigenlijke circuit weer. De feitelijke actie is driedimensionale ruimte, inclusief frequentie is vierdimensionale ruimte. Daarom zal het microstroomcircuit gevormd door de combinatie van intermodulatievervorming, reflectie, statische elektriciteit en elektromagnetische straling de karakteristieken en functies van het hoogfrequente circuit beïnvloeden. Volgens de eisen van die tijd zijn veel van de recente IC's snelle apparaten die gevoelig zijn voor hoogfrequente ruis. Selecteer daarom bij het gebruik van het apparaat de overeenkomstige componenten volgens de circuitfunctie en probeer het gebruik van IC's met een hogere snelheid dan vereist te vermijden.
In het schakelschema wordt de impedantie van de voeding, aardingsdraad en signaaldraad meestal beschouwd als nul ohm. Maar in feite is er geen nul ohm, en hoe hoger de frequentie, hoe groter de invloed van inductie en parasitaire capaciteit. Als gevolg hiervan is de combinatie van circuits en de invloed van externe elektromagnetische velden te groot om te negeren, wat resulteert in circuitinstabiliteit en verslechtering van frequentiekarakteristieken. Het probleem van fouten, ruis en tijdvertraging moet worden opgelost in analoge schakelingen; terwijl in digitale schakelingen anti-ruis wordt opgelost, en het wordt niet beïnvloed door tijdvertraging door synchronisatie, wat erg belangrijk is om de circuitkenmerken te verbeteren. We moeten aandacht besteden aan de invloed van dynamische ruis "statische elektriciteit". Er zijn veel geluidsbronnen die ervoor kunnen zorgen dat elektrische apparatuur defect raakt, zoals fluorescentielampen, stofafscheiders, radiozendontvangers, transformatoren en omvormers om ons heen. Dit zijn allemaal bronnen van elektromagnetische veldruis. Bovendien is de bron van geluid die storingen veroorzaakt, elektrostatische ontlading.
Door de elektrostatische ontladingsstroom en de momentane hoge spanning zal de IC worden vernietigd, waardoor het systeem of de apparatuur defect raakt en defect raakt. Om elektrostatische ontlading te voorkomen, moeten de nodige maatregelen worden genomen vanaf de aankoop van componenten tot het ontwerp, de productie en de verpakking van apparatuur. Op het gebied van ontwerp kunnen de volgende maatregelen worden genomen:
(1) Vermijd het gebruik van snelle IC's die de vereisten overtreffen, let vooral op het ingangscircuit. Indien mogelijk neemt het ingangscircuit een differentiële modus aan. Het filtercircuit moet dicht bij het IC worden aangesloten.
(2) Ingangsbescherming voor halfgeleiders. In het ingangsgedeelte van de connector is een begrenzingscircuit toegevoegd om de ruis onder de halfgeleiderweerstandspanningswaarde te regelen. Omdat de CMOS-poort zwakke antistatische ruisprestaties heeft, is deze niet gemakkelijk te gebruiken in het ingangsgedeelte van de connector. (3) Vermijd het gebruik van flankvertraagde IC's en gebruik stroboscoopmethoden of circuits met vergrendelingen.
(4) Om het optreden van foutieve bediening te onderdrukken, moet een lage effectieve logica worden gemaakt aan de besturingszijde en de uitgangszijde.
(5) Filter de zeer gevoelige signaalinvoer. Filter de hoge frequentie buiten de frequentieband, wat erg belangrijk is voor de operationele versterker om geen te grote signalen in te voeren. Let ook op de leadinductantie van de gebruikte condensator.
(6) Er zijn ook enkele maatregelen genomen op het gebied van software. Omdat elektrostatische ontlading een eenmalige tijdelijke puls is, kunnen verkeerde gegevens worden gedetecteerd door middel van meerdere verificaties. Een watchdog-circuit (bewakingscircuit) is in de microcomputer geïnstalleerd om onbedoeld stoppen te voorkomen.
(7) Het elektronische circuit en de bedrading moeten uit de buurt worden gehouden van de metalen behuizing die statische elektriciteit afgeeft.
(8) De metalen en metalen verbindingsdelen van het chassis moeten stevig worden verbonden met de verf verwijderd en zo veel mogelijk worden vastgeschroefd.
Om de invloed van het door de ontlaadstroom opgewekte elektromagnetische veld te verminderen, dienen de volgende maatregelen op de printplaat te worden genomen:
(1) Verklein het ringgebied. Door de verknoping van de magnetische flux in de gevormde ring, zal er stroom in de ring worden geïnduceerd. Hoe groter het oppervlak van de ring, hoe meer de magnetische flux verknoopt, hoe groter de geïnduceerde stroom. Om het lusgebied dat wordt gevormd door de stroom- en aardingsdraden te minimaliseren, moeten de stroom- en aardingsdraden zich daarom zo dicht mogelijk bij de bedrading bevinden. Installeer een hoogfrequente bypass-condensator tussen de voeding en de aardingsdraad om het lusgebied te verkleinen. Om het gebied van de lus tussen de signaallijn en de aardingslijn te verkleinen, moet u het signaal dicht bij de aardingslijn leiden.
(2) Maak de bedrading zo kort mogelijk. Het is noodzakelijk om de verdeling van de lengte van de signaallijnen in overweging te nemen. Verleng bij het ontwerpen de laag-effectieve signaallijn en maak de hoog-effectieve signaallijn de kortste. De bedrading tussen de apparaten is het kortst gemaakt en de apparaten die op de invoer- en uitvoerlijnen zijn aangesloten, worden in de buurt van de terminals geïnstalleerd.
(3) Gebruik meerlaagse printplaten, zoals je ziet in analoge circuits en snelle digitale circuits. In snelle digitale schakelingen heeft het frequentiespectrum van het pulssignaal een zeer breed scala aan harmonische componenten van hoge orde. Hoe hoger de gebruikte bedrijfsfrequentie, hoe groter de invloed van parasitaire capaciteit en inductie. Aangenomen dat een hoogfrequente stroom I vloeit op een patroon met een inductantie L, is de spanningsval die wordt gegenereerd door de zelfinductie L: V = L · di / dt. Het patroon is als een antenne, die de uitgestraalde ruis uitzendt. Door van de aardingsdraad een oppervlak te maken, kan de impedantie van de aardingsdraad worden verminderd en kan de spanningsval die wordt veroorzaakt door de ontlaadstroom worden verminderd.
(4) Antistatische maatregelen moeten worden genomen voor de interfacekabel: de twee uiteinden van de afgeschermde draad van de kabel zijn verbonden met de behuizing. Voeg bypass-condensatoren toe voor hoogfrequente kortsluitingen waar aardlussen kunnen optreden. Het mag niet worden verbonden met logische aarde als er geen shell-aarde is. Voor platte kabels kan een aardedraad worden toegevoegd tussen de signaaldraad en de signaaldraad. Problemen waar op gelet moet worden bij het gebruik van een schakelende voeding als analoge signaalvoeding: De zogenaamde schakelende voeding is een vorm van een voedingscircuit dat de uitgangsspanning stabiliseert door middel van pulsmodulatie. Omdat deze methode alleen stroom verbruikt in het schakeldeel, hoe sneller de schakelsnelheid, hoe hoger het rendement van de stroomvoorziening. Daarom worden in het algemeen snelle schakelapparaten gebruikt. Vanwege zijn hoge efficiëntie wordt deze voeding veel gebruikt, van krachtige machines tot kleine en lichtgewicht machines. Bij snel schakelen is er echter een tekortkoming van het weglekken van schakelgeluid. Dit soort voeding voor analoge schakelingen zal veel problemen veroorzaken.
Wanneer de schakelende voeding wordt gebruikt als de voeding van het analoge circuit, zal hoogfrequente ruis de frequentieband van het analoge signaal binnendringen en zal de signaal / ruisverhouding van het analoge signaal verslechteren. Hoewel de schakelruis over het algemeen slechts 50-100mVpp is, wat vrij klein is vanwege het grote dynamische bereik van het analoge signaal, veroorzaakt dergelijke ruis vaak problemen. Vooral bij gebruik in apparatuur zoals A / D-converters, wanneer ruis op het signaal wordt gesuperponeerd op het moment dat het niveau van de conversie wordt bepaald, zullen conversiefouten optreden en zal de verwachte nauwkeurigheid niet worden verkregen. Om de problemen van het gebruik van schakelende voedingen in analoge circuits op te lossen, kunt u bij het selecteren van schakelende voedingen op de volgende twee aspecten letten: (1) Het ruisniveau van de schakelende voeding is zo laag mogelijk; (2) Schakelende ruiscomponenten komen niet binnen in de signaalfrequentieband. Door het hoge niveau van het analoge signaal heeft de schakelruis geen invloed op de signaal-ruisverhouding. Om te voorkomen dat schakelruis de signaalfrequentieband binnendringt, is de eenvoudigste methode om een voeding te selecteren met een hogere schakelfrequentie dan de hoogste frequentieband van het analoge signaal.
Als de bovenstaande methode niet kan worden geselecteerd, moet een manier worden gevonden om de schakelruis die door de voeding wordt gegenereerd, te verminderen. Deze methoden omvatten: (1) Externe condensatoren toevoegen. (2) Schakelruis gegenereerd door externe voeding. (3) Gecombineerd gebruik van serieregelaars. De transformator van de voeding gebruikt drie wikkelingen en er kan ruis tussen de wikkelingen worden geëlimineerd. Dit type voeding is een zeer efficiënte voeding die kan worden gebruikt in communicatieapparatuur die stroom levert via een transmissielijn. Het ontvangende deel van de communicatiemachine is een analoog circuit dat signalen met zeer lage inductantie gebruikt. Wanneer deze geluidsarme schakelende voeding wordt gebruikt, kan deze zowel efficiëntie- als geluidsproblemen oplossen.
Onze andere producten:
