Шумы - электроника

 Необходимо помнить,что ИС ТТЛ-типа,представляющие собой токовые приборы с малым входным сопротивлением,особенно чувствительны к разности потенциалов цепей питания между отдельными ИС,возникающей из-за паразитных токов.

 ИС МДП-типа управляются напряжением и имеют высокое входное и малое выходное сопротивление,поэтому они особенно чувствительны к излучаемым помехам.Вторичная чувствительность к паразитным токам возникает в результате помех от соседних проводников,по которым передаются импульсные сигналы.

 Линейные ИС имеют высокое входное и малое выходное сопротивления.В отличие от цифровых ИС для линейных ИС не указываются диапазоны напряжений.Шумовые выбросы могут просачиваться в усилитель с высоким коэффициентом усиления по шинам питания.

 Для уменьшения восприимчивости аппаратуры на ИМС к электромагнитным помехам на практике необходимо:

 1.Максимально применять развязку по цепи питания,подключая конденсаторы индивидуальной развязки к отдельным микросхемам или группам микросхем.

 2.Выбирать достаточную ширину печатных проводников шин питания.

 3.Не путать шину “земля” с “общей шиной” системы(обратный провод источника питания).ШЗ не должна использоваться для передачи мощности.Проводники “земля” и “общий” необходимо соединять только в одной точке ситемы,иначе образуется замкнутый контур,излучающий помехи в схему.

 4.Питать цепи,потребляющие большой ток,от отдельного источника.В этом случае переменные составляющие тока питания не проникают в шины,подводящие питание к маломощным логическим схемам.Следует иметь в виду,что проводники, передающие резкие изменения тока,индуктивно связаны с соседними проводниками,а последние передают фронты напряжений через емкостные связи соседним участкам схемы.В связи с этим размещению таких проводников надо уделять особое внимание.

 5.Выбирать резисторы утечки с минимальным сопротивлением,допускаемым с точки зрения мощности потребления или других условий.Это особенно важно в ИС

МДП-типа.

 6.В устройствах,построенных на ИС ТТЛ-типа,неиспользуемые логические входы надо подключить к положительной шине “питание” через резистор 1 КОм.В устройствах на МДП ИС неиспользуемые логические входы подключаются соответственно к положительной или отрицательной шинам,т.к. в противном случае может возникнуть состояние неопределенности в работе ИС.

 7.Применять в линейных устройствах резисторы и конденсаторы,имеющие допуск на разброс параметров до 1%. Исключение могут составлять резисторы утечки и конденсаторы блокирующих цепей,где допускается 20%-ный разброс параметров.По окончании разработки следует изучить влияние изменения параметров компонентов на работу схемы.

 Если указанные меры не дают желаемого эффекта,можно применить фильтрацию сетевого напряжения и экранирование. Корпуса из металла или с проводящим покрытием,как уже говорилось,в значительной степени ослабляют внешние помехи. Окна,образуемые индикаторами,шкалами или измерительными приборами,можно закрыть медными экранами.Фильтры сетевого напряжения обеспечивают защиту от помех из силовой сети,но их необходимо согласовать с аппаратурой.

 Таковы общие рекомендации;рассматривать же что-либо более определенное не имеет смысла,т.к. для элементов разных типов(КМДП,ТТЛ,ЭСЛ...)меры по уменьшению помех,несмотря на всю схожесть,различны.

  Заключение.

 Надежность и достоверность работы электронных вычислительных  машин в существенной степени определяются их помехозащищенностью по отношению к внешним и внутренним,случайным и регулярным помехам.От правильного решения задачи обеспечения помехоустойчивости элементов и узлов ЭВМ зависят как сроки ее разработки,изготовления и наладки,так и нормальное ее функционирование в процессе эксплуатации.Наиболее успешная борьба с помехами возможна лишь в том случае,когда разработка электрических схем и конструкций элементов и узлов ЭВМ неразрывно связаны.

 Аналогичный подход справедлив и для всех прочих устройств.

Методов снижения шумов в устройствах  и повышения помехоустойчивости устройств на порядок больше,чем самих шумов и видов помех,т.к. для каждой конкретной схемы существуют свои оптимальные методы уменьшения помех.

Это ужасно с точки зрения перебора и применения методов, кроме того,требует большой практической сноровки;но все,чего мы можем добиться-лишь в той или иной степени подавить шум или помеху.   

Литература.

1.П.Хоровиц,У.Хилл.

  Искусство схемотехники-М:Мир,1993 г.,т.т.2,3.

2.Л.Н.Преснухин,Н.В.Воробьев,А.А.Шишкевич.

  Расчет элементов цифровых устройств-М:ВШ,1991 г.

Литература.

1.П.Хоровиц,У.Хилл.

  Искусство схемотехники-М:Мир,1993 г.,т.т.2,3.

2.Л.Н.Преснухин,Н.В.Воробьев,А.А.Шишкевич.

  Расчет элементов цифровых устройств-М:ВШ,1991 г.

[1] упомянуты ниже без рассмотрения.

[2] один танталовый,другой дисковый керамический.

[3] схемная “Мекка” заземления.

[4] силовые линии питания-хорошая антенна

[5] это может быть,например,стандартный неинвертирующий ОУ,как показано на схеме.

[6] примером является головка магнитофона или другой источник сигнала,для которого нужна экранированная сигнальная линия.

[7] условие легко выполнимо,т.к. почти всегда сигнал можно сделать периодическим.

[8] иногда сотни миллиампер за единицы наносекунд.

[9] Идея применения конденсаторов развязки для уменьшения импульсных помех в цепях питания заключается во введении индивидуальных для каждой ИС источников энергии,роль которых выполняют конденсаторы с малой собственной индуктивностью.Они позволяют локализовать протекание динамических токов потребления в рамках цепи микросхема-ИКР.

1	2	3

Copyright © Radioland. Все права защищены.
Дата публикации: 2004-09-01 (0 Прочтено)