Реферат: Шумы - электроника
U=пом.= DRшnIип +DRш(n-1)Iип +...+DRшIип=DRшIип(1+2+...+(n-1)+n)=
=DRшIип(n+1)2.
Задаваясь из условия обеспечения помехозащищенности устройства допустимым падением напряжения на шине “земля” Uпом.доп.,нетрудно вычислить допустимое сопротивление участка шины “земля” DRшдоп. и сформулировать требования к конструкции шины “земля”:
DRшдоп.IипUпом.доп. или DRшдоп.£ 2Uпом.доп/(Iип(n+1)n).
Конструктивными мерами по уменьшению постоянных помех следует считать:
-увеличение сечения шины “земля”;
- увеличение числа заземляющих точек,что уменьшает длину общих участков протекания тока элементов(рис.11);
-применение заземленных медных листов,к которым припаиваются все обратные провода ячеек или модулей;
-применение навесных шин питания;
-использование для подвода питания отдельных слоев многослойной печатной платы.
3.Импульсные помехи в цепях питания. Они обусловливаются главным образом кратковременными возрастаниями (“бросками”) токов потребления интегральных микросхем при переключении последних из одного логического состояния в другое и,во-вторых,динамическими токами перезаряда паразитных емкостей сигнальных линий связи (собственных емкостей сигнальных проводников относительно шины “земля”).Эти относительно большие по значению и короткие по длительности токи[8] ,протекая по шине “земля” цепи питания,вызывают на индуктивности общих шин “земля” импульсные падения напряжения.Последние,приложенные ко входу микросхем, действуют как импульсные помехи.Рассмотрим механизм возникновения импульсных помех для обоих случаев.
Для изучения причин возникновения импульсных помех из-за бросков тока потребления ИС рассмотрим такую конструкцию шин питания,когда n одинаковых элементов подключены к шинам “питание” и “земля” через некоторое равное расстояние,причем n-1 любых элементов одновременно переключается из одного устойчивого состояния в другое,а на вход одного,например
n-го,элемента(рис.12а) подключен сигнал логического нуля Uвх.
Перейдем к расчетной эквивалентной схеме(рис.12б):
DLш-индуктивность участка шины “земля” между 2мя
расположенными рядом микросхемами,
iип-переменная составляющая тока потребления,
Активным сопротивлением шин “земля” пренебрегаем.
В общем случае ток потребления микросхемы резко возрастает в моменты ее переключения(рис.12в).Идеализируя форму переменной составляющей тока потребления(рис.12г),легко рассчитать ЭДС самоиндукции eпом,возникающую в шине “земля” (ШЗ)при изменении тока потребления:
eпом=eпомi(t)=eпом1+eпом2+...+eпом(n-1),
где eпомi- ЭДС помехи,возникающей на участке ШЗ,соединяющей i-ю микросхему с (i-1)й микросхемой.
Приближенно |eпом1|= 2DLшDIип,
|eпом2|= 2DLшDIип,
..................
|eпом(n-1|= 2DLшDIип,где t-время переключения.
С учетом этого имеем:
eпом=2DLш DIип[(n-1)+(n-2)+...+2+1]/t=2DLш DIип×n(n-1)/t.
Задаваясь допустимым значением импульсной помехи на входе элемента из-за помех по цепи питания eпом.доп,нетрудно
рассчитать допустимое значение индуктивности шины питания ШП,следовательно,сформулировать конструктивные требования к цепям питания: