در بخش 1و2 در مورد نویزها و اثراتی که بر مدارهای فرکانس بالا دارند توضیحاتی دادیم. هم چنین با اثر المان های مختلف در این نوع مدار ها آشنا شدیم و رفتار های پنهانی المان ها در مدار و اثر اندوکتانسی که مسیر های بلند در مدار ایجاد می کنند را بررسی کردیم. در این پست، روش هایی برای کاهش و حذف نویز ها و تداخلات الکترومغناطیسی در مدار های دیجیتال فرکانس بالا را خواهیم گفت.
می دانیم برای عملکرد درست یک مدار باید یک حلقه بسته از سیم های رسانا، منبع و مصرف کننده ایجاد شوند. به عبارت دیگر سیگنالهایی که از منبع خارج می شوند باید مسیری برای برگشت دوباره به آن پیدا کنند. حال اگر این مسیر برگشت وجود نداشته باشد، فضای آزاد به عنوان مسیری برای برگشت این سیگنال عمل خواهد کرد. با توجه به این که امپدانس فضای آزاد حدود 377 اهم است، در صورتی که مسیر برگشت وجود داشته باشد اما امپدانس آن بیشتر از این مقدار باشد سیگنال از مسیر کم امپدانس تر یعنی فضای آزاد عبور خواهد کرد که خود باعث ایجاد تداخل الکترومغناطیسی می شود. پس علاوه بر مسیر رفت، مسیر برگشت سیگنال نیز باید تا حد امکان کوتاه در نظر گرفته شود تاامپدانس مسیر، انرژی فرکانس بالای تولید شده و در نتیجه تداخل الکترومغناطیسی ناشی از آن به حداقل برسد.
طبق قوانین الکترومغناطیسی ، وقتی جریان الکتریکی از یک خط انتقال یا مسیر رسانا روی مدار عبور می کند، در اطراف خود شار مغناطیسی ایجاد می کند. اگر این جریان به صورت متغیر با زمان باشد نیز شار مغناطیسی متغیر با زمان ایجاد می شود که در این حالت شدت شار مغناطیسی با دامنه ی جریان عبوری از مسیر رسانا مرتبط است. از طرفی شار مغناطیسی با میدان مغناطیسی متناسب است و در نتیجه جریان های متغیر با زمان عبوری از خطوط انتقال یک برد مدار چاپی، در اطراف خود میدان های مغناطیسی را ایجاد می کنند. این میدان ها انرژی الکترومغناطیسی ناخواسته و نویزدار فرکانس بالا را به فضای اطراف برد تشعشع کرده یا از طریق سایر مسیر ها و خطوط انتقال به بخش های مختلف مدار و حتی خارج از آن منتقل می کنند( از طریق هر دو روش انتقال می توانند منتشر شوند). این نویز موجب ایجاد تداخل الکترومغناطیسی و اختلال در عملکرد مدار ها می شود.
حال برای کاهش یا حذف این انرژی نویز دار باید بکوشیم شار مغناطیسی مدار را به حداقل مقدار ممکن برسانیم. یک از راه ها برای کاهش شار مغناطیسی، این است که مسیر رفت سیگنال های فرکانس بالا را با مسیر برگشت آن موازی قرار داده و تا حد امکان این خطوط را به یکدیگر نزدیک قرار داد. با توجه به جهت جریان و قاعده ی دست راست، میدان های ایجاد شده در اطراف هر یک از این زوج سیم ها یکدیگر را خنثی کرده و میدان ایجاد شده خالص در کل برد تقریبا صفر خواهد بود.
علاوه بر روشی که گفتیم، راه های دیگری نیز برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی وجود دارند که عبارتند از:
در بخش چهارم این پست ها، قطعات لاجیک را در مدار های فرکانس بالا مورد بررسی قرار خواهیم داد.
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند *
کليه حقوق اين سايت متعلق به سام نیک میباشد