Քանի որ թվային սխեմաներն օգտագործում են իմպուլսային ազդանշաններ կարճ բարձրացող/ընկնող եզրերով, նրանք արտանետում են անցանկալի էլեկտրամագնիսական ալիքներ (աղմուկ), ներառյալ բարձր հաճախականության բաղադրիչները դեպի արտաքին, և նրանք զգայուն արձագանքում են դրսից եկող էլեկտրամագնիսական ալիքներին (աղմուկին)՝ առաջացնելով անսարքություններ: Բացի այդ, շղթայում կան նաև խնդիրներ, ինչպիսիք են միջմոդուլյացիայի խեղաթյուրումը գծերի միջև և էլեկտրամատակարարման լարման տատանումները, որոնք առաջանում են հոսանքի հանկարծակի փոփոխություններից, երբ թվային սարքերը միացված/անջատված են: Այս կերպ անհրաժեշտ է դիտարկել բաշխված հաստատուն շղթան, որը կազմված է լարերի ինդուկտիվությունից և մակաբուծական հզորությունից թվային շղթայում՝ կանխելու ալիքի ձևի քաոսը և ազդանշանի արտացոլումը, գծերի միջև էլեկտրամագնիսական միջամտության ուշացումը, թուլացումը և միջմոդուլյացիայի աղավաղումը: Զտիչները և վահանները, որոնք լուծում են այս խնդիրը, բոլորն էլ անալոգային տեխնոլոգիաներ են:
Ավտոմեքենաների, գնացքների և ռադիոկայանների կառավարման մեջ թվային շղթայի տեխնոլոգիայի կիրառման շնորհիվ այն հասել է բարձր հուսալիության բարձր հուսալիությամբ, որը նախկինում հնարավոր չէր հասնել անալոգային տեխնոլոգիայի միջոցով: Այնուամենայնիվ, աղմուկը կարող է առաջացնել համակարգի և սխեմայի անսարքություններ, և դա ճակատագրական խնդիր է հատկապես մեքենաների համար: Նույնիսկ եթե անալոգային միացումն ունի աղմուկ, դա միայն ժամանակավորապես նվազեցնում է տվյալների ճշգրտությունը: Երբ աղմուկը անհետանում է, այն ունի ինքնավերականգնման ֆունկցիայի առանձնահատկություններ: Հետևաբար, բարձր ֆունկցիոնալ թվային սխեմաների և անալոգային սխեմաների համատեղումը ինքնավերականգնման/ինքնահաստատման հնարավորությունների հետ անվտանգ լուծում կլինի բջջային կառավարման համակարգերում և թվային սխեմաներում աղմուկի հետևանքով առաջացած անսարքությունները կանխելու համար: Հատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել սխեմայի նախագծմանը: Շղթայի նախագծումից հետո աշխատանքը ստուգելու համար անհրաժեշտ է հավաքել շղթան փորձարկման համար: Բայց արդյունքում հաճախ հայտնվում է, որ այն չի աշխատում այնպես, ինչպես նախատեսված է: Օրինակ, նախագծված ուժեղացուցիչը դարձել է տատանվող: Անալոգային շղթայում թվային շղթայից աղմուկը խառնվում է, ինչը հանգեցնում է անալոգային ազդանշանի ալիքի ձևի աղավաղմանը, գործողությունը անկայուն է, և տվյալները չեն կարող սահուն ստանալ:
Ցածր հաճախականության սխեմաների համար, անկախ նրանից, թե ով է դրանք հավաքում, քանի դեռ լարերը սխալ միացված չեն, տեղադրման, լարերի և շղթայի տարբեր բնութագրերում գրեթե տարբերություն չկա, և նույն տվյալները կարելի է ստանալ: Բայց բարձր հաճախականությունը տարբեր է: Տեղադրման տարբեր մեթոդների շնորհիվ ընդհանուր առմամբ ստացվում են տարբեր բնութագրերով տվյալներ: Բարձր հաճախականության սխեմաներում և բարձր արագությամբ թվային սխեմաներում, եթե կա մեկ տող, ապա կառաջանա ինդուկտիվ բաղադրիչ (մակաբույծ), իսկ եթե կա երկու տող, գծերի միջև կստեղծվի մակաբույծ հզորության բաղադրիչ և փոխադարձ ինդուկտիվ բաղադրիչ (մակաբույծ), այսպես կոչված, երեք պարազիտ: Ձևավորված երեք մակաբույծ արժեքները շատ փոքր են, ուստի ցածր հաճախականությունների դեպքում գրեթե խնդիր չկա, բայց բարձր հաճախականության տիրույթում չի կարելի անտեսել C և L բաղադրիչների ազդեցությունը:
Մեքենայի աշխատանքը բարելավելու համար տարբեր սխեմաներ, ինչպիսիք են ցածր հաճախականության բարձր հաճախականության անալոգային սխեմաներ, բարձր արագությամբ թվային սխեմաներ, միկրոանալոգային սխեմաներ և բարձր հոսանքի սխեմաներ, հաճախ խառնվում են իրար, ինչը կառաջացնի շղթայի անկայունություն և հաճախականության բնութագրերի վատթարացում: Հիմնական պատճառն այն է, որ վերը նշված երեք մակաբույծները նախագծում ամբողջությամբ հաշվի չեն առնվում, և հուսալիությունն ու անվտանգությունը չեն կարող պահպանվել։ Բացի այդ, սխեմայի սխեման օգտագործում է միայն կիսահաղորդչային սարքի երկչափ պատկերը և R, C և L-ի միաձուլված պարամետրերը, բայց դա չի ներկայացնում իրական շղթայի կատարումն ու գործառույթը: Իրական գործողությունը եռաչափ տարածությունն է, ներառյալ հաճախականությունը՝ քառաչափ տարածությունը: Հետևաբար, միջմոդուլյացիայի խեղաթյուրման, անդրադարձման, ստատիկ էլեկտրականության և էլեկտրամագնիսականի համակցությամբ ձևավորված միկրո հոսանքի միացումը կազդի բարձր հաճախականության շղթայի բնութագրերի և գործառույթների վրա: Համաձայն ժամանակի պահանջների՝ վերջին IC-ներից շատերը բարձր արագությամբ սարքեր են, որոնք զգայուն են բարձր հաճախականության աղմուկի նկատմամբ: Հետևաբար, սարքն օգտագործելիս ընտրեք համապատասխան բաղադրիչները ըստ միացման ֆունկցիայի և փորձեք խուսափել պահանջվողից բարձր արագությամբ IC-ների օգտագործումից:
Շղթայի դիագրամում էլեկտրամատակարարման, հողային լարերի և ազդանշանային հաղորդալարի դիմադրությունը սովորաբար համարվում է զրոյական ohms: Բայց իրականում չկա զրոյական օմ, և որքան բարձր է հաճախականությունը, այնքան մեծ է ինդուկտիվության և մակաբուծական հզորության ազդեցությունը: Արդյունքում, սխեմաների համակցությունը և արտաքին էլեկտրամագնիսական դաշտերի ազդեցությունը չափազանց մեծ են անտեսելու համար, ինչը հանգեցնում է շղթայի անկայունության և հաճախականության բնութագրերի վատթարացման: Սխալների, աղմուկի և ժամանակի հետաձգման խնդիրը պետք է լուծվի անալոգային սխեմաներում; մինչդեռ թվային սխեմաներում հակաաղմուկը լուծվում է, և դրա վրա ժամանակի հետաձգումը չի ազդում համաժամացման միջոցով, ինչը շատ կարևոր է շղթայի բնութագրերը բարելավելու համար: Պետք է ուշադրություն դարձնել դինամիկ աղմուկի «ստատիկ էլեկտրականության» ազդեցությանը։ Կան բազմաթիվ աղմուկի աղբյուրներ, որոնք կարող են առաջացնել էլեկտրական սարքավորումների անսարքություն, ինչպիսիք են լյումինեսցենտային լամպերը, փոշու կոլեկտորները, ռադիոհաղորդիչները, տրանսֆորմատորները և փոխարկիչները մեր շուրջը: Սրանք բոլորը էլեկտրամագնիսական դաշտի աղմուկի աղբյուրներ են: Բացի այդ, աղմուկի աղբյուրը, որն առաջացնում է անսարքություններ, էլեկտրաստատիկ լիցքաթափումն է:
Էլեկտրաստատիկ լիցքաթափման հոսանքի և ակնթարթային բարձր լարման պատճառով IC-ը կկործանվի, ինչը կհանգեցնի համակարգի կամ սարքավորումների անսարքության և անսարքության: Էլեկտրաստատիկ լիցքաթափումը կանխելու համար անհրաժեշտ է ձեռնարկել անհրաժեշտ միջոցներ՝ բաղադրիչների գնումից մինչև սարքավորումների նախագծում, արտադրություն և փաթեթավորում: Դիզայնի առումով կարող են ձեռնարկվել հետևյալ միջոցները.
(1) Խուսափեք բարձր արագությամբ IC-ների օգտագործումից, որոնք գերազանցում են պահանջները, հատկապես ուշադրություն դարձրեք մուտքային միացմանը: Հնարավորության դեպքում մուտքային միացումն ընդունում է դիֆերենցիալ ռեժիմ: Ֆիլտրի միացումը պետք է միացված լինի IC-ին մոտ:
(2) Մուտքային պաշտպանություն կիսահաղորդիչների համար: Միակցիչի մուտքային մասում ավելացվում է սահմանափակիչ միացում՝ կիսահաղորդչի դիմացկուն լարման արժեքից ցածր աղմուկը վերահսկելու համար: Քանի որ CMOS դարպասն ունի թույլ հակաստատիկ աղմուկի արդյունավետություն, այն հեշտ չէ օգտագործել միակցիչի մուտքային մասում: (3) Խուսափեք եզրային հետաձգված IC-ների օգտագործումից և օգտագործեք ստրոբինգի մեթոդներ կամ սողնակներ սողնակներով:
(4) Սխալ շահագործման հաճախականությունը ճնշելու համար պետք է ցածր արդյունավետ տրամաբանություն կատարվի հսկողության վերջում և ելքի վերջում:
(5) Զտել բարձր զգայունության ազդանշանի մուտքագրումը: Զտեք բարձր հաճախականությունը հաճախականության գոտուց դուրս, ինչը շատ կարևոր է գործառնական ուժեղացուցիչի համար չափազանց մեծ ազդանշաններ չմտցնելու համար: Նաև ուշադրություն դարձրեք օգտագործվող կոնդենսատորի կապարի ինդուկտիվությանը:
(6) Որոշ միջոցառումներ են ձեռնարկվել նաև ծրագրային ապահովման առումով: Քանի որ էլեկտրաստատիկ լիցքաթափումը միանգամյա անցողիկ իմպուլս է, սխալ տվյալներ կարող են հայտնաբերվել բազմաթիվ ստուգումների միջոցով: Միկրոհամակարգիչում տեղադրվում է հսկիչ շղթա (մոնիթորինգի միացում)՝ պատահական կանգառը կանխելու համար:
(7) Էլեկտրոնային միացումը և լարերը պետք է հեռու պահվեն մետաղական պատյանից, որը լիցքաթափում է ստատիկ էլեկտրականություն:
(8) Շասսիի մետաղական և մետաղական միացնող մասերը պետք է սերտորեն կապված լինեն հանված ներկի հետ և հնարավորինս պտուտակավորվեն:
Լիցքաթափման հոսանքով առաջացած էլեկտրամագնիսական դաշտի ազդեցությունը նվազեցնելու համար տպագիր տպատախտակի վրա պետք է ձեռնարկվեն հետևյալ միջոցները.
(1) Կրճատել օղակի տարածքը: Ձևավորված օղակում մագնիսական հոսքի խաչաձև կապի պատճառով օղակում հոսանք կառաջանա: Որքան մեծ է օղակի տարածքը, այնքան ավելի շատ է մագնիսական հոսքի խաչաձև կապը, այնքան մեծ է ինդուկտիվ հոսանքը: Հետևաբար, հոսանքի և հողային լարերի կողմից ձևավորված օղակի տարածքը նվազագույնի հասցնելու համար հոսանքի և հողային լարերը պետք է հնարավորինս մոտ լինեն լարերին: Տեղադրեք բարձր հաճախականությամբ շրջանցող կոնդենսատոր էլեկտրամատակարարման և հողային մետաղալարերի միջև՝ օղակի տարածքը նվազեցնելու համար: Ազդանշանի գծի և վերգետնյա գծի միջև ձևավորված օղակի տարածքը նվազեցնելու համար ազդանշանն ուղղեք գետնագծին մոտ:
(2) լարերը դարձնել ամենակարճը: Անհրաժեշտ է դիտարկել ազդանշանային գծերի երկարությունների բաշխումը: Նախագծելիս երկարացրեք ցածր արդյունավետ ազդանշանի գիծը և ամենակարճը դարձրեք բարձր արդյունավետ ազդանշանի գիծը: Սարքերի միջև լարերը կատարվում են ամենակարճը, իսկ մուտքային և ելքային գծերին միացված սարքերը տեղադրվում են տերմինալների մոտ:
(3) Օգտագործեք բազմաշերտ տպատախտակներ, ինչը երևում է անալոգային սխեմաներում և բարձր արագությամբ թվային սխեմաներում: Բարձր արագությամբ թվային սխեմաներում իմպուլսային ազդանշանի հաճախականության սպեկտրը ունի բարձր կարգի ներդաշնակ բաղադրիչների շատ լայն շրջանակ: Որքան բարձր է օգտագործվող աշխատանքային հաճախականությունը, այնքան մեծ է մակաբուծական հզորության և ինդուկտիվության ազդեցությունը: Ենթադրելով, որ բարձր հաճախականության հոսանք I հոսում է L ինդուկտիվությամբ օրինաչափության վրա, L ինդուկտիվությամբ առաջացած լարման անկումը հետևյալն է՝ V=L·di/dt: Նախշը նման է ալեհավաքի, որն ուղարկում է ճառագայթված աղմուկը: Հողային մետաղալարը մակերես դարձնելը կարող է նվազեցնել հողային հաղորդալարի դիմադրությունը և նվազեցնել լարման անկումը, որն առաջանում է լիցքաթափման հոսանքի հետևանքով:
(4) Հակաստատիկ միջոցներ պետք է ձեռնարկվեն միջերեսային մալուխի համար. մալուխի պաշտպանված մետաղալարերի երկու ծայրերը միացված են պատյանին: Ավելացրեք շրջանցող կոնդենսատորներ բարձր հաճախականության կարճ միացումների համար, որտեղ կարող են առաջանալ հողային հանգույցներ: Այն չպետք է միացված լինի տրամաբանական հողին, երբ պատյան հիմք չկա: Հարթ մալուխների համար ազդանշանային հաղորդալարի և ազդանշանային հաղորդալարի միջև կարելի է հողալար ավելացնել: Խնդիրներ, որոնց վրա պետք է ուշադրություն դարձնել, երբ էլեկտրամատակարարումը միացնելիս օգտագործվում է որպես անալոգային ազդանշանային սնուցման աղբյուր. Այսպես կոչված անջատիչ սնուցման աղբյուրը էլեկտրամատակարարման սխեմայի ձև է, որը կայունացնում է ելքային լարումը իմպուլսային մոդուլյացիայի միջոցով: Քանի որ այս մեթոդը էլեկտրաէներգիա է սպառում միայն անջատիչ մասում, այնքան ավելի արագ է անջատման արագությունը, այնքան բարձր է էլեկտրամատակարարման արդյունավետությունը: Հետեւաբար, ընդհանուր առմամբ օգտագործվում են բարձր արագությամբ անջատիչ սարքեր: Իր բարձր արդյունավետության շնորհիվ այս սնուցման աղբյուրը լայնորեն օգտագործվում է բարձր հզորության մեքենաներից մինչև փոքր և թեթև մեքենաներ: Այնուամենայնիվ, բարձր արագությամբ միացման դեպքում կա անջատիչ աղմուկի արտահոսքի թերություն: Անալոգային սխեմաների նման սնուցումը շատ խնդիրներ կառաջացնի:
Երբ անջատիչ սնուցման աղբյուրը օգտագործվում է որպես անալոգային շղթայի էլեկտրամատակարարում, բարձր հաճախականության աղմուկը կմտնի անալոգային ազդանշանի հաճախականության գոտի, և անալոգային ազդանշանի ազդանշան/աղմուկ հարաբերակցությունը կվատթարանա: Չնայած միացման աղմուկը ընդհանուր առմամբ կազմում է ընդամենը 50-100mVpp, ինչը բավականին փոքր է, անալոգային ազդանշանի մեծ դինամիկ տիրույթի պատճառով, նման աղմուկը հաճախ խնդիրներ է առաջացնում: Հատկապես, երբ օգտագործվում է այնպիսի սարքավորումներում, ինչպիսիք են A/D փոխարկիչները, երբ փոխակերպման մակարդակը որոշելու պահին ազդանշանի վրա աղմուկ է ավելանում, փոխակերպման սխալներ տեղի կունենան, և ակնկալվող ճշգրտությունը չի ստացվի: Անալոգային սխեմաներում անջատիչ սնուցման աղբյուրների օգտագործման խնդիրները լուծելու համար անջատիչ սնուցման աղբյուրներ ընտրելիս կարող եք ուշադրություն դարձնել հետևյալ երկու ասպեկտներին. (1) Անցման աղմուկի բաղադրիչները չեն մտնում ազդանշանի հաճախականության գոտի: Անալոգային ազդանշանի բարձր մակարդակի պատճառով անջատիչ աղմուկը չի ազդում ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցության վրա: Որպեսզի անջատման աղմուկը չմտնի ազդանշանի հաճախականության գոտի, ամենապարզ մեթոդը անալոգային ազդանշանի ամենաբարձր հաճախականության տիրույթից ավելի բարձր անջատման հաճախականությամբ սնուցման աղբյուր ընտրելն է:
Երբ վերը նշված մեթոդը հնարավոր չէ ընտրել, անհրաժեշտ է գտնել մի միջոց՝ նվազեցնելու անջատիչ աղմուկը, որն առաջանում է սնուցման աղբյուրից: Այս մեթոդները ներառում են. (1) Արտաքին կոնդենսատորներ ավելացնել: (2) Արտաքին էլեկտրամատակարարումից առաջացած անջատման աղմուկը: (3) Սերիայի կարգավորիչների համակցված օգտագործումը. Էլեկտրամատակարարման տրանսֆորմատորը օգտագործում է երեք ոլորուն, և աղմուկը կարող է վերացվել ոլորունների միջև: Էներգամատակարարման այս տեսակը բարձր արդյունավետությամբ սնուցման աղբյուր է, որը կարող է օգտագործվել հաղորդակցման սարքերում, որոնք էլեկտրաէներգիա են մատակարարում հաղորդման գծի միջոցով: Կապի մեքենայի ստացող մասը անալոգային միացում է, որն օգտագործում է շատ ցածր ինդուկտիվության ազդանշաններ: Երբ օգտագործվում է այս ցածր աղմուկի անջատիչ սնուցման աղբյուրը, այն կարող է միաժամանակ լուծել ինչպես արդյունավետության, այնպես էլ աղմուկի խնդիրները:
Մեր մյուս արտադրանքը:
