เนื่องจากวงจรดิจิทัลใช้สัญญาณพัลส์ที่มีขอบขึ้น / ลงสั้นจึงปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เสียงรบกวน) ที่ไม่ต้องการออกไปรวมทั้งส่วนประกอบความถี่สูงออกไปด้านนอกและตอบสนองไวต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (สัญญาณรบกวน) จากภายนอกทำให้เกิดความผิดปกติ นอกจากนี้ยังมีปัญหาในวงจรเช่นการบิดเบือนระหว่างการมอดูเลตระหว่างเส้นและความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของกระแสเมื่อเปิด / ปิดอุปกรณ์ดิจิทัล ด้วยวิธีนี้จำเป็นต้องพิจารณาวงจรคงที่แบบกระจายซึ่งประกอบด้วยความเหนี่ยวนำของสายไฟและความจุแบบกาฝากในวงจรดิจิทัลเพื่อป้องกันไม่ให้มีการถ่ายภาพเกินและด้านล่างจากการก่อให้เกิดความโกลาหลของรูปคลื่นและการสะท้อนของสัญญาณความล่าช้าการลดทอนและการบิดเบือนการแทรกสอดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างเส้น ฟิลเตอร์และชิลด์ที่แก้ปัญหานี้เป็นเทคโนโลยีอนาล็อกทั้งหมด
เนื่องจากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีวงจรดิจิทัลในการควบคุมรถยนต์รถไฟและวิทยุทำให้มีความน่าเชื่อถือสูงและมีความน่าเชื่อถือสูงซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยเทคโนโลยีอนาล็อกมาก่อน อย่างไรก็ตามเสียงรบกวนอาจทำให้ระบบและวงจรทำงานผิดปกติและเป็นปัญหาร้ายแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักร แม้ว่าวงจรอนาล็อกจะมีสัญญาณรบกวน แต่ก็ลดความแม่นยำของข้อมูลลงชั่วคราวเท่านั้น เมื่อสัญญาณรบกวนหายไปจะมีลักษณะของฟังก์ชันการกู้คืนตัวเอง ดังนั้นการรวมวงจรดิจิทัลที่มีฟังก์ชันสูงและวงจรอนาล็อกเข้ากับความสามารถในการกู้คืนตัวเอง / การยืนยันตัวเองจะเป็นทางออกที่ปลอดภัยในการป้องกันความผิดปกติที่เกิดจากเสียงรบกวนในระบบควบคุมมือถือและวงจรดิจิทัล ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการออกแบบวงจร หลังจากการออกแบบวงจรเพื่อตรวจสอบการทำงานจำเป็นต้องประกอบวงจรเพื่อทำการทดลอง แต่ผลที่ตามมามักปรากฏว่ามันไม่ได้ผลตามที่ออกแบบไว้ ตัวอย่างเช่นแอมพลิฟายเออร์ที่ออกแบบได้กลายเป็นออสซิลเลเตอร์ ในวงจรแอนะล็อกสัญญาณรบกวนจากวงจรดิจิทัลจะถูกผสมซึ่งทำให้รูปคลื่นของสัญญาณแอนะล็อกผิดเพี้ยนการทำงานไม่เสถียรและไม่สามารถรับข้อมูลได้อย่างราบรื่น
สำหรับวงจรความถี่ต่ำไม่ว่าใครจะเป็นคนประกอบตราบใดที่ไม่ได้ต่อสายไฟผิดลักษณะการติดตั้งการเดินสายและวงจรต่าง ๆ แทบจะไม่มีความแตกต่างและสามารถรับข้อมูลเดียวกันได้ แต่ความถี่สูงแตกต่างกัน. เนื่องจากวิธีการติดตั้งที่แตกต่างกันโดยทั่วไปจะได้รับข้อมูลที่มีลักษณะแตกต่างกัน ในวงจรความถี่สูงและวงจรดิจิตอลความเร็วสูงหากมีเส้นเดียวจะเกิดส่วนประกอบตัวเหนี่ยวนำ (กาฝาก) และถ้ามีสองเส้นส่วนประกอบความจุของปรสิตและส่วนประกอบการเหนี่ยวนำซึ่งกันและกัน (กาฝาก) จะเกิดขึ้น ระหว่างบรรทัดสิ่งที่เรียกว่าปรสิตสามตัว ค่าปรสิตทั้งสามที่เกิดขึ้นมีขนาดเล็กมากดังนั้นจึงแทบไม่มีปัญหาที่ความถี่ต่ำ แต่อิทธิพลของส่วนประกอบ C และ L ไม่สามารถละเลยในช่วงความถี่สูงได้
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องวงจรต่างๆเช่นวงจรอะนาล็อกความถี่ต่ำถึงความถี่สูงวงจรดิจิตอลความเร็วสูงวงจรไมโครอนาล็อกและวงจรกระแสสูงมักจะถูกผสมเข้าด้วยกันซึ่งจะทำให้เกิดความไม่เสถียรของวงจร และการเสื่อมสภาพของลักษณะความถี่ สาเหตุหลักคือปรสิตทั้งสามที่กล่าวถึงข้างต้นไม่ได้รับการพิจารณาอย่างครบถ้วนในการออกแบบและไม่สามารถรักษาความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยได้ นอกจากนี้แผนภาพวงจรใช้เฉพาะการแสดงสองมิติของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และพารามิเตอร์ที่เป็นก้อนของ R, C และ L แต่สิ่งนี้ไม่ได้แสดงถึงประสิทธิภาพและการทำงานของวงจรจริง การกระทำจริงคือปริภูมิสามมิติรวมทั้งความถี่คือปริภูมิสี่มิติ ดังนั้นวงจรกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กที่เกิดจากการรวมกันของการบิดเบือนระหว่างการมอดูเลตการสะท้อนไฟฟ้าสถิตย์และแม่เหล็กไฟฟ้าจะส่งผลต่อลักษณะและการทำงานของวงจรความถี่สูง ตามข้อกำหนดของเวลา IC ล่าสุดจำนวนมากเป็นอุปกรณ์ความเร็วสูงที่ไวต่อเสียงรบกวนความถี่สูง ดังนั้นเมื่อใช้อุปกรณ์ให้เลือกส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องตามฟังก์ชันวงจรและพยายามหลีกเลี่ยงการใช้ IC ความเร็วสูงกว่าที่กำหนด
ในแผนภาพวงจรอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายไฟสายกราวด์และสายสัญญาณมักถือเป็นศูนย์โอห์ม แต่ความจริงแล้วไม่มีโอห์มเป็นศูนย์และยิ่งความถี่สูงเท่าใดอิทธิพลของความเหนี่ยวนำและความจุของกาฝากก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เป็นผลให้การรวมกันของวงจรและอิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะละเลยส่งผลให้ความไม่เสถียรของวงจรและการเสื่อมสภาพของลักษณะความถี่ ควรแก้ไขปัญหาข้อผิดพลาดเสียงรบกวนและเวลาล่าช้าในวงจรอนาล็อก ในขณะที่อยู่ในวงจรดิจิทัลการป้องกันเสียงรบกวนจะได้รับการแก้ไขและไม่ได้รับผลกระทบจากการหน่วงเวลาผ่านการซิงโครไนซ์ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากในการปรับปรุงลักษณะของวงจร เราต้องให้ความสนใจกับอิทธิพลของเสียงรบกวนแบบไดนามิก "ไฟฟ้าสถิต" มีแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนมากมายที่อาจทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานผิดปกติเช่นหลอดฟลูออเรสเซนต์เครื่องดักฝุ่นเครื่องรับส่งวิทยุหม้อแปลงและตัวแปลงรอบตัวเรา สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นแหล่งที่มาของเสียงสนามแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้แหล่งที่มาของเสียงรบกวนที่ทำให้เกิดความผิดปกติคือการเกิดไฟฟ้าสถิต
เนื่องจากกระแสไฟฟ้าสถิตและแรงดันไฟฟ้าสูงในทันที IC จะถูกทำลายซึ่งจะทำให้ระบบหรืออุปกรณ์ทำงานผิดปกติและทำงานผิดปกติ เพื่อป้องกันการเกิดไฟฟ้าสถิตต้องใช้มาตรการที่จำเป็นตั้งแต่การซื้อส่วนประกอบไปจนถึงการออกแบบการผลิตและการบรรจุอุปกรณ์ สามารถใช้มาตรการต่อไปนี้ในแง่ของการออกแบบ:
(1) หลีกเลี่ยงการใช้ IC ความเร็วสูงที่เกินข้อกำหนดโดยเฉพาะให้ใส่ใจกับวงจรอินพุต เมื่อเป็นไปได้วงจรอินพุตจะใช้โหมดดิฟเฟอเรนเชียล ควรเชื่อมต่อวงจรกรองใกล้กับ IC
(2) การป้องกันอินพุตสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ ในส่วนอินพุตของขั้วต่อจะมีการเพิ่มวงจรลิมิตเตอร์เพื่อควบคุมเสียงด้านล่างของเซมิคอนดักเตอร์ที่ทนต่อค่าแรงดันไฟฟ้า เนื่องจากประตู CMOS มีประสิทธิภาพในการป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ที่อ่อนแอจึงไม่สะดวกที่จะใช้ในส่วนอินพุตของขั้วต่อ (3) หลีกเลี่ยงการใช้ ICs แบบเลื่อนขอบและใช้วิธีการสโตรกหรือวงจรด้วยสลัก
(4) ในการยับยั้งอัตราการเกิดของการทำงานผิดพลาดควรใช้ตรรกะที่มีประสิทธิผลต่ำที่ปลายการควบคุมและปลายเอาต์พุต
(5) กรองสัญญาณอินพุตความไวสูง กรองความถี่สูงออกนอกย่านความถี่ซึ่งสำคัญมากสำหรับแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ไม่ให้ป้อนสัญญาณขนาดใหญ่เกินไป ให้ความสนใจกับการเหนี่ยวนำของตัวเก็บประจุที่ใช้ด้วย
(6) มีการใช้มาตรการบางอย่างในแง่ของซอฟต์แวร์ด้วย เนื่องจากการคายประจุไฟฟ้าสถิตเป็นชีพจรชั่วคราวเพียงครั้งเดียวจึงสามารถตรวจพบข้อมูลที่ไม่ถูกต้องผ่านการตรวจสอบหลายครั้ง มีการติดตั้งวงจร watchdog (วงจรตรวจสอบ) ในไมโครคอมพิวเตอร์เพื่อป้องกันการหยุดโดยไม่ได้ตั้งใจ
(7) ควรเก็บวงจรอิเล็กทรอนิกส์และสายไฟให้ห่างจากกล่องโลหะที่ปล่อยไฟฟ้าสถิต
(8) ชิ้นส่วนเชื่อมต่อโลหะและโลหะของโครงเครื่องควรเชื่อมต่ออย่างแน่นหนาโดยถอดสีออกและขันให้มากที่สุด
เพื่อลดอิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสที่ปล่อยออกมาควรใช้มาตรการต่อไปนี้บนแผงวงจรพิมพ์:
(1) ลดพื้นที่วงแหวน เนื่องจากการเชื่อมขวางของฟลักซ์แม่เหล็กในวงแหวนที่เกิดขึ้นกระแสไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำในวงแหวน ยิ่งพื้นที่ของวงแหวนมีขนาดใหญ่เท่าใดการเชื่อมข้ามของฟลักซ์แม่เหล็กก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเพื่อลดพื้นที่ลูปที่เกิดจากสายไฟและสายกราวด์ให้น้อยที่สุดสายไฟและสายกราวด์ควรอยู่ใกล้กับสายไฟมากที่สุด ติดตั้งตัวเก็บประจุบายพาสความถี่สูงระหว่างแหล่งจ่ายไฟและสายดินเพื่อลดพื้นที่ลูป เพื่อลดพื้นที่ของลูปที่เกิดขึ้นระหว่างสายสัญญาณและสายกราวด์ให้เดินสายสัญญาณใกล้กับสายกราวด์
(2) เดินสายให้สั้นที่สุด มีความจำเป็นต้องพิจารณาการกระจายความยาวสายสัญญาณ เมื่อออกแบบให้เพิ่มความยาวของสายสัญญาณที่มีประสิทธิภาพต่ำและทำให้สายสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูงสั้นที่สุด การเดินสายระหว่างอุปกรณ์นั้นสั้นที่สุดและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับสายอินพุตและเอาต์พุตจะติดตั้งอยู่ใกล้กับเทอร์มินัล
(3) ใช้แผงวงจรหลายชั้นซึ่งมีให้เห็นในวงจรอนาล็อกและวงจรดิจิตอลความเร็วสูง ในวงจรดิจิตอลความเร็วสูงสเปกตรัมความถี่ของสัญญาณพัลส์มีส่วนประกอบฮาร์มอนิกลำดับสูงที่หลากหลายมาก ยิ่งใช้ความถี่ในการทำงานสูงเท่าใดอิทธิพลของความจุและการเหนี่ยวนำของปรสิตก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สมมติว่ากระแสความถี่สูง I ไหลบนรูปแบบที่มีตัวเหนี่ยวนำ L แรงดันตกที่เกิดจากตัวเหนี่ยวนำ L คือ: V = L · di / dt รูปแบบเหมือนเสาอากาศส่งสัญญาณรบกวนที่แผ่ออกมา การทำให้สายดินเป็นพื้นผิวสามารถลดอิมพีแดนซ์ของสายกราวด์และลดแรงดันตกที่เกิดจากกระแสที่ปล่อยออกมา
(4) ควรใช้มาตรการป้องกันไฟฟ้าสถิตสำหรับสายเคเบิลอินเทอร์เฟซ: ปลายทั้งสองด้านของสายป้องกันของสายเคเบิลเชื่อมต่อกับปลอก เพิ่มตัวเก็บประจุแบบบายพาสสำหรับการลัดวงจรความถี่สูงที่อาจเกิดกราวด์ลูป ไม่ควรเชื่อมต่อกับกราวด์ตรรกะเมื่อไม่มีกราวด์เปลือก สำหรับสายแบนสามารถเพิ่มสายกราวด์ระหว่างสายสัญญาณและสายสัญญาณได้ ปัญหาที่ควรให้ความสนใจเมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟสลับเป็นแหล่งจ่ายไฟสัญญาณอะนาล็อก: แหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งที่เรียกว่าเป็นรูปแบบของวงจรแหล่งจ่ายไฟที่ปรับแรงดันไฟฟ้าขาออกให้คงที่ผ่านการมอดูเลตแบบพัลส์ เนื่องจากวิธีนี้ใช้พลังงานเฉพาะในส่วนสวิตชิ่งยิ่งความเร็วในการเปลี่ยนเร็วเท่าไหร่ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดังนั้นโดยทั่วไปจะใช้อุปกรณ์สวิตชิ่งความเร็วสูง เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงจึงมีการใช้แหล่งจ่ายไฟนี้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่เครื่องจักรกำลังสูงไปจนถึงเครื่องจักรขนาดเล็กและน้ำหนักเบา อย่างไรก็ตามด้วยการเปลี่ยนความเร็วสูงจะทำให้เกิดการรั่วไหลของเสียงรบกวนในการเปลี่ยน แหล่งจ่ายไฟแบบนี้สำหรับวงจรอนาล็อกจะทำให้เกิดปัญหามากมาย
เมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟของวงจรอนาล็อกสัญญาณรบกวนความถี่สูงจะเข้าสู่ย่านความถี่ของสัญญาณแอนะล็อกและอัตราส่วนสัญญาณ / สัญญาณรบกวนของสัญญาณอนาล็อกจะลดลง แม้ว่าสัญญาณรบกวนในการเปลี่ยนโดยทั่วไปจะมีค่าเพียง 50-100mVpp ซึ่งค่อนข้างน้อยเนื่องจากช่วงไดนามิกของสัญญาณอนาล็อกมีขนาดใหญ่ แต่สัญญาณรบกวนดังกล่าวมักทำให้เกิดปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ในอุปกรณ์เช่นตัวแปลง A / D เมื่อสัญญาณรบกวนถูกซ้อนทับบนสัญญาณในช่วงเวลาที่กำหนดระดับของการแปลงข้อผิดพลาดในการแปลงจะเกิดขึ้นและจะไม่ได้รับความแม่นยำที่คาดไว้ ในการแก้ปัญหาการใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งในวงจรอนาล็อกคุณสามารถพิจารณาสองด้านต่อไปนี้เมื่อเลือกอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง: (1) ระดับเสียงรบกวนของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีขนาดเล็กที่สุด (2) การสลับส่วนประกอบของเสียงรบกวนไม่ได้เข้าสู่ย่านความถี่ของสัญญาณ เนื่องจากสัญญาณอนาล็อกอยู่ในระดับสูงสัญญาณรบกวนการสลับจึงไม่มีผลต่ออัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนจากการสลับเข้าสู่ย่านความถี่สัญญาณวิธีที่ง่ายที่สุดคือเลือกแหล่งจ่ายไฟที่มีความถี่สวิตชิ่งสูงกว่าย่านความถี่สูงสุดของสัญญาณแอนะล็อก
เมื่อไม่สามารถเลือกวิธีการข้างต้นได้จำเป็นต้องหาวิธีลดเสียงรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟ วิธีการเหล่านี้รวมถึง: (1) เพิ่มตัวเก็บประจุภายนอก (2) การสลับสัญญาณรบกวนที่เกิดจากแหล่งจ่ายไฟภายนอก (3) การใช้ตัวควบคุมอนุกรมร่วมกัน หม้อแปลงของแหล่งจ่ายไฟใช้ขดลวดสามเส้นและสามารถกำจัดเสียงรบกวนระหว่างขดลวดได้ แหล่งจ่ายไฟประเภทนี้เป็นแหล่งจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งสามารถใช้ในอุปกรณ์สื่อสารที่จ่ายไฟผ่านสายส่ง ส่วนรับของเครื่องสื่อสารเป็นวงจรแอนะล็อกที่ใช้สัญญาณความเหนี่ยวนำต่ำมาก เมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟสลับสัญญาณรบกวนต่ำนี้จะสามารถแก้ปัญหาทั้งประสิทธิภาพและเสียงรบกวนได้ในเวลาเดียวกัน
สินค้าอื่น ๆ ของเรา:
