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高频PCB设计过程中的电源噪声的分析及对策

资料介绍
高频PCB设计过程中的电源噪声的分析及对策
高频PCB设计过程中的电源噪声的分析及对策
  摘 要:系统地分析了现今高频PCB板中的电源噪声干扰的各种表现形式及其成因,
通过公式推导,结合工程经验,提出了若干相应的对策,最后归纳了对电源噪声的抑制
应遵循的总的原则。
  关键词:电源;噪声;干扰;PCB
  在高频PCB板中,较重要的一类干扰便是电源噪声。笔者通过对高频PCB板上出现的
电源噪声特性和产生原因进行系统分析,并结合工程应用,提出了一些非常有效而又简
便的解决办法。
  电源噪声的分析
  电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。其干扰表现在以下几个方面:
  1)电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。高频电路中,电源噪声对高频信号影
响较大。因此,首先需要有低噪声的电源。干净的地和干净的电源是同样重要的。电源
特性如图1所示。
  [pic]
  从图1可以看出,理想情况下的电源是没有阻抗的,因此其不存在噪声。但是,实际
情况下的电源是具有一定阻抗的,并且阻抗是分布在整个电源上的,因此,噪声也会叠
加在电源上。所以应该尽可能减小电源的阻抗,最好有专门的电源层和接地层。在高频
电路设计中,电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要好,这样回路总可以沿着
阻抗最小的路径走。此外,电源板还得为PCB上所有产生和接受的信号提供一个信号回路
,这样可以最小化信号回路,从而减小噪声。
  2)共模场干扰。指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电路形
成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场的相对的
强弱来定。如图2。
 
  [pic]
 
  在该通道上,Ic的下降会在串联的电流回路中引起共模电压,影响接收部分。如果
磁场占主要地位,在串联地回路中产生的共模电压的值是:
  
  [pic]
 
  式(1)中的ΔB为磁感应强度的变化量,Wb/m2;S为面积,m2。
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