تبلیغات
control - روش های کاهش نویز در مدارات الکترونیکی
درباره وب سایت

ارتباط با ما:


mehdi400v@yahoo.com
آرشیو وب سایت
نویسندگان
موضوعات
لینک دوستان
آمار وب سایت
  • بازدیدهای امروز :
  • بازدیدهای دیروز :
  • كل بازدیدها :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • كل مطالب ارسال شده:
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
ورود به پروژه

مقدمه
به جرأت می توان گفت كه طراحی منطق یك مدار الكترونیكی تنها قسمت كوچكی از كل كاری است كه برای تولید صنعتی آن مدار صورت می گیرد .
نكاتی از قبیل در نظر گرقتن اثر قطعات بكار رفته در مدار ، طراحی محافظ 1 برای قسمت مختلف مدار ، بكار بردن روش هایی برای كم كردن اثر نویز در مدارها ، طراحی مدار چاپی با رعایت استاندارد لازم (برای كاهش تداخل الكترو مغناطیسی) انتخاب نوع آی سی های به كار رفته در مدار ، طراحی فبلتر برای قسمت های مختلف مدار ، وجز آن ، همه و همه از مسائلی هستند كه در كارامد بودن مدار اثر سرنوشت سازی دارند . شاید به همین علت است كه كمتر كسی پس از طراحی مدار روی كاغذ ، جرأت می كند اقدام به ساختن آن كند .
این مقاله به یكی از این مسائل یعنی كاهش اثر نویز در مدارهای الكترونیكی پرداخته است ، آن هم از دیدگاهی خاص یعنی عرضه روش های عملی برای این مقصود . برای بررسی دقیق تر ، گذراندن درس سازگاری الكترو مغناطیسی (EMC) توصیه می شود .





سیستم های الكترونیكی باید طوری طراحی و ساخته شوند كه دو شرط زیر را داشته باشند .
1- خود منبع نویز نباشند . ( قسمت های دیجیتالی مدار ، فرستنده های رادیویی ، و كامپیوترها ، نمونه هایی از منابع نویز اند )
2- به نویز خارجی حساس نباشند .
به عبارت دیگر سیستم های الكترونیكی باید بتوانند در شرایط صنعتی به خوبی كار كنند و نویز سیتم های الكتریكی و الكترونیكی دیگر ( مانند لامپ های فلورسنت و نئون ، خطوط قدرت ، فرستنده ها ، وسایل الكترونیك دیجیتال و جز آن) روی آنها اثری نداشته باشد . از طرفی خود این سیستم ها باید طوری طراحی شوند كه قسمتی از آنها روی قسمت های دیگر تداخل ایجاد نكند . سازگاری الكترو مغناطیسی (EMC)
یك سیستم الكتریكی وقتی دارای سازگاری الكترو مغناطیسی است كه بتواند در محیط الكترو مغناطیسی مورد نظر به خوبی كار كند و خود منبع نویز نباشد .
با توجه به اهمیت EMC ، استاندردهای متفاوتی را مراجع ذیصلاح برای دستگاه های الكترونیكی وضع كرده اند . برای مثال FCC 2 استانداردهایی را برای حداكثر تشعشع الكترو مغناطیسی وسایل الكترونیكی دارد و لازم است این استانداردها به دقت رعایت شوند و گرنه دستگاه های ساخته شده اجازه ندارند به بازار عرضه شوند . عوامل لازم برای تاثیر نویز عبارتند از : منبع نویز ، كانال كوپلاژ ، و گیرنده نویز .
نویز به روش های زیر به سیستم های الكترونیكی نفوذ می كند .
? كوپلاژ توسط میدان های الكتریكی و مغناطیسی ( و الكترو مغناطیسی ) مانند تشعشع الكترو مغناطیسی .
? كوپلاژ هدایتی مانند انتقال نویز از طریق خط تغذیه مشترك .


روش های مختلفی برای كاهش اثر نویز در مدارهای الكتریكی وجود دارد . در این مقاله تعدادی از این روش ها را به اجمال بررسی می كنیم و تحقیق بیشتر و دقیق تر را به خواننده وامی گذاریم .

1 زمین كردن صحیح

همانطور كه می دانید كابل های استاندارد تغذیه سه سیم دارند : فاز ، نول ، و سیم زمین . سیم زمین معمولاً به
(( چاه زمین )) ساختمان متصل می شود و در پتانسیل زمین قرار دارد . معمولاً بدنه دستگاه های الكتریكی به سیم متصل می شوند تا از حوادثی مانند برق گرفتگی جلوگیری شود .
برخی از نكات مهمی كه در طراحی زمین سیستم های الكترونیكی وجود دارد در ادامه بیان می شود .

1.1 كاهش امپدانی مشترك

هنگام طراحی مدار ، می توان به دو صورت قسمت های مختلف را به زمین متصل كرد .
در نگاه اول ممكن است تفاوتی بین این دو روش مشاهده نشود اما از آنجایی كه هادی های به كار رفته برای اتصال زمین ، هادی كامل نیستند ، امپدانسی بین هر قسمت مدار و زمین وجود دارد . می توان دید كه در اتصال سری زمین ، یك امپدانس مشترك بین گروه های زمین مدار وجود دارد . بنابراین تغیرات سریع جریان تغذیه در مدارهای 1 و 2 باعث تغییر پتانسیل زمین مدار 3 می شود و بدین ترتیب می توانند در مدار 3 ایجاد تداخل كنند .
اما اگر قسمت های مختلف مدار را به صورت موازی زمین كنیم ، این مشكل برطرف می شود .
روش دیگر برای كاهش امپدانس مشترك استفاده از (( صفحه زمین )) است .
صفحه زمین یك لایه هادی با عرض زیاد است كه امپدانس بسیار كمی دارد .
در صورتی كه صفحه زمین در دسترس باشد ، می توان از (( زمین چند نقطه ای )) استفاده كرد .
توجه به این نكته بسیار مهم است كه صفحه زمین باید خود دارای امپدانس بسیار كمی باشد تا بتواند یك زمین خوب برای مدار به حساب آید . مثلاً در طراحی بردهای چند لایه معمولاً یكی از لایه های برد را به طور كامل به صفحه زمین اختصاص می دهند .
توصیه 1: اگر فركانس كار مدارتان كمتر از 1 مگاهر تز است ، از زمین تك نقطه ای استفاده كنید .
توصیه 2: اگر فركانس كار مدارتان بیشتر از 10 مگاهرتز است ، از زمین چند نقطه‌ای استفاده كنید .
توصیه 3: اگر فركانس كار مدارتان بین 1 مگاهرتز و 10 مگاهرتز است و اگر طول سیم های زمین كمتر از 20/0 است ، از زمین تك نقطه ای استفاده كنید .
توصیه 4: برای مدارهای دیجیتال از زمین چند نقطه ای استفاده كنید ( به علت پهنای باند زیاد این مدارها ) .
توصیه 5: اگر مدارتان دارای طیف فركانس وسیعی است ، از ((زمین هیبرید)) استفاده كنید . این مدار در فركانس های پایین به صورت تك نقطه ای زمین می باشد .
توصیه 6: اگر مدارتان قطعات الكترونیكی متنوعی را در خود دارد ، آن را به قسمت‌های زیر تقسیم كنید و سیم های زمین هر قسمت را جداگانه به یكدیگر متصل كنید :
1- قسمت آنالوگ
2- قسمت دیجیتال
3- قسمت نویزی (رله ها ، موتورها و مانند آن)
4- زمین سخت افزاری


1.2 اجتناب از حلقه زمین
نكته دیگر در طراحی زمین مدار ،جلوگیری از به وجود آمدن حلقه های زمین است . اگر در مدار حلقه زمین تشكیل شود ، در این حلقه بر اثر میدان های الكترو مغتاطیسی مزاحم ، نویز القا می شود .

روش های زیر برای قطع حلقه زمین پیشنهاد می شود :
1- می توانید برای از بین بردن كوپلاژ الكتریكی در مدار از ترانس استفاده كنید .
2- می توانید كوپلاژ الكتریكی را با كوپلاژ نوری جایگزین كنید . این روش به علت خطی نبودن برای مدارهای دیجیتال مناسب است
3- می توانید از تقویت كننده تفاضلی یا شبه تفاضلی در مدار استفاده كنید.
در این صورت نویز كه روی هر دو ورودی تقویت كننده وجود دارد به شدت تضعیف می شود و می توان گیرنده را float به حساب آورد.
با كمی دقت می توان دید كه بهره مدار برای سیگنال Vs برابر 1+R2/R1 و برای ولتاژ مشترك نویز 1 است.
4- متعادل كردن (Balancing) : در شرایطی كه بتوان از دو منبع سیگنال در مدار استفاده كرد ، می توان با متعادل كردن مصرف كننده ، اثر نویز مشترك را حذف كرد .
نویز القا شده روی دو هادی در كل یكدیگر را خنثی می كنند .
5- استفاده از زمین هیبرید : در این سیستم بدنه دستگاه در فركانس 50 هرتز به زمین متصل شده است ، اما برای فركانس های بالاتر حلقه زمین وجود ندارد .
6- با استفاده از چوك طولی (بالون) : استفاده از یك چوك باعث می شود كه سیگنال های دیفرانسیلی به خوبی عبور كنند و سیگنال های مشترك به شدت تضعیف شوند . استفاده از این روش برای فركانس های بیشتر از 10 مگاهرتز به علت خاصیت خازنی سیم پیچ ها مطلوب نیست .
7- استفاده از آی سی های تقویت كننده های جداساز : این آی سی ها گران قیمت كه پهنای باندی در حدود 60 كیلوهرتز دارند ، می توانند به خوبی برای جدا كردن دو قسمت مدار به كار روند .


2 استفاده از حفاظ (شیلد)
یكی از روش های جلوگیری از تداخل در مدارها استفاده از حفاظ است . برای مشاهده روش های به كار بردن حفاظ ، ابتدا كوپلاژهای خازنی و سلفی در مدار را بررسی می كنیم .

1.2 كوپلاژ خازنی
از آنجا كه بین هر دو هادی نزدیك به هم كوپلاژ خازنی وجود دارد تغییرات ولتاژ در یكی ، روی هادی دیگر تاثیر می گذارد .
همانطور كه مشاهده می شود بین هر دو سیم مجاور و هر سیم و زمین ، كوپلاژ خازنی وجود دارد . این كوپلاژ در مورد اول باعث ایجاد همشنوی می شود . بدون بررسی دقیق می توان گفت كه با افزایش ارتفاع سیم ها از سطح زمین ، افزایش امپدانس سیم دوم ، افزایش طول سیم ها و افزایش فركانس Xcap افزایش پیدا می كند و با افزایش فاصله دو سیم Xcap كاهش پیدا می كند .
توصیه 7 : در طراحی PCB خط هایی را كه تغیرات سریع دارند (مانند ساعت مدار) دور از خطوط حساس مدار (مانند قسمت های حساس آنالوگ ، Reset یا I/O) قرار دهید .
توصیه 8 : در طراحی PCB در طرفین خطوطی كه تغیرات سریع دارند از خطوط زمین استفاده كنید . این خطوط مانند حفاظ عمل می كنند و باعث كاهش اثر روی قسمت های دیگر مدار می شوند .
توصیه 9 : طول خطوط سیگنال بین كیت ها را حداكثر 15 الی 25 سانتی متر انتخاب كنید . اگر از صفحه زمین استفاده می كنید طول این خطوط را می توانید حداكثر تا 50 سانتی متر انتخاب كنید .
توصیه 10 : اگر امپدانس ورودی گیت های و امپدانس مشخصه هادی در مدارهای دیجیتال یكی باشند ، موج برگشتی نخواهیم داشت و ولتاژ اعمال شده به سرعت پایدار خواهد شد . بنابراین پیشنهاد می شود كه امپدانس ورودی گیت ها را با استفاده از موارد زیر تصحیح كنید (به این كار پایاندهی4 خطوط دیجیتال می گویند) . تذكر این نكته لازم است كه امپدانس مشخصه خطوط PCB حدود 100 است .
توصیه 11 : هنگام بستن مدارهای Wire Wrap از بردهایی استفاده كنید كه دارای صفحه زمین اند . اگر چنین بردهایی را در اختیار ندارید ، از خطوط متعدد زمین استفاده كنید . با توجه به طبیعت خاص مدارهای دیجیتال بهتر است بدون توجه به ایجاد حلقه زمین ، شبكه ای از خطوط زمین در سطح مدار ایجاد كنید . ایجاد نوارهای پهن زمین (بوسیله سیم های متعدد) نیز می توان مفید باشد .
توصیه 12 : هنگام بستن سیم ها در مدارهای Wire Wrap ، ابتدا طولانی ترین سیم ها را ببندید . به این وسیله طولانی ترین سیم ها به صفحه زمین نزدیك تر خواهند بود .
توصیه 13 : به فكر زیبا شدن مدار نباشد و همیشه از كوتاه ترین مسیر برای سیم بندی استفاده كنید .
توصیه 14 : كنار سیم هایی كه تغییرات سریع دارند (مانند ساعت ) سیم های زمین قرار دهید .
توصیه 15 : برای سیم های رفت و برگشت سیگنال ، از سیم های Twisted Pair استفاده كنید .
توصیه 16 : به ازای هر 1 متر موازی بودن با سیم تغذیه ، سیم های سیگنال معمولی باید 5/2 سانتی متر و سیم های سیگنال حساس باید 25 سانتی متر فاصله داشته باشند.
تاثیر حفاظ روی كوپلاژ خازنی
حفاظ باعث بسته شدن جریان نویز و هدایت آن به سمت زمین می شود .
توصیه 17 : حفاظ را به خوبی زمین كنید . سعی كنید مقدار سیم خارج از حفاظ به حداقل برسد .
توصیه 18 : زمین كردن حفاظ باید در یك نقطه انجام شود تا حلقه زمین ایجاد نشود ، اما در فركانس های بالاتر از 1 مگاهرتز یا در كابل هایی كه طول شان بزرگتر از 20/ است را در دو طرف ، زمین می كنیم و اگر طول كابل خیلی زیاد باشد در هر 20/ حفاظ را زمین می كنیم .
توصیه 19 : توجه كنید كه جریان نویز منبع تداخلی از راه حفاظ به زمین می رود . بنابراین حفاظ را مسیر عبور جریان سیگنال نكنید . مثلا زمین كردن حفاظ در نقطه A باعث عبور جریان نویز از سیم های سیگنال می شود و بهتر است حفاظ در نقطه B زمین شود .
توصیه 20 : اگر منبع سیگنال float است و بار زمین شده است ، حفاظ را در طرف بار زمین كنید ، و اگر منبع سیگنال زمین شده است و بار float است حفاظ را در طرف منبع زمین كنید .
توصیه 21 : یكی دیگر از مواردی كه ممكن است حفاظ ، مسیر عبور جریان شود. وقتی فركانس از چند كیلوهرتز بالاتر رود به علت القای متقابل بین حفاظ و سیم حامل جریان ، جریان سیگنال از حفاظ عبور خواهد كرد . بنابراین باید از به كار بردن این تركیب ها اجتناب كنید .

2.2 كوپلاژ سلفی (مغناطیسی)
هر دو سیم مجاور به علت القای متقابل ممكن است در یكدیگر ایجاد تداخل كنند . امپدانس كوپلاژ بین دو سیم با افزایش فركانس یا ارتفاع از سطح زمین یا طول دو سیم افزایش می یابد و با افزایش فاصله دو سیم و امپدانس سیم ، كاهش پیدا می‌كند .
با توجه به ماهیت مغناطیسی این كوپلا ، حفاظ روی آن تاثیری ندارد .
توصیه 22 : برای كاهش كوپلاژ مغناطیسی سعی كنید سطح حلقه های مدار را كاهش دهید .
توصیه 23 : برای مقابله با كوپلاژ مغناطیسی و الكتریكی می توان از كابل های Twinax (Shielded Twisted Pair) استفاده كرد.
كابل های Triax نیز برای این كار مناسب اند .
توصیه 24 : زمین كردن مدار از یك طرف ، اهمیت بسیار دارد ، زیرا كوپلاژ مغناطیسی به سطح حلقه حساس است بنابراین برای كاهش كوپلاژ مغناطیسی از روش‌های قطع حلقه استفاده كنید .

توصیه 25 : هنگام استفاده از كابل های تخت6 بین هر دو سیم سیگنال از یك سیم زمین استفاده كنید . اگر لازم است چند كابل تخت روی هم قرار داده شوند ، حتما از یك فاصله گذار7 بین آنها استفاده كنید ، زیرا در این حالت ، زمین های متعدد كمكی به كاهش همشنوی8 نمی كنند .
توصیه 26 : برای حفاظ ، در مجموع فولاد (به شرط اینكه ضخامتش بیشتر از 1 میلی متر باشد) مناسب تر از مس یا آلومینیوم است . برای مقابله با میدان مغناطیسی فركانس پایین از موادی با پایین تر (فولاد یا آلیاژ نیكل ، مومتال و پرمالوی) استفاده كنید . برای مقابله با میدان های فركانس بالا (بیشتر از چند صد كیلوهرتز) از مس یا آلومینیوم استفاده كنید . در مواردی كه شدت میدان مغناطیسی خیلی زیاد است از حفاظ چند لایه استفاده كنید .
توصیه 27 : سعی كنید حفاظ هیچ منفذی به خارج نداشته باشد ، زیرا در غیر این صورت كارایی آن افت می كند . در شرایطی كه واقعا نیاز به منفذ دارید ، (مثلا برای عبور سیم از جعبه كامپیوتر) سعی كنید سطح تماس درزها را بیشتر كنید تا میدان مغناطیسی نفوذ كمتری به داخل داشته باشد . همچنین قسمت های منتشر كننده یا جذب كننده نویز را دور از منافذ قرار دهید .
توصیه 28 : برای آب بندی كردن منافذ از Gasket استفاده كنید . Gasket مانند واشر راه نفوذ میدان مغناطیسی را می بندد (چه به سمت داخل و چه به سمت خارج).
توصیه 29 : اگر لازم است سیمی از حفاظ عبور كند ، باید حتماً آن را از فبلتر عبور دهید .

كاهش امپدانس سیستم توزیع تغذیه زمین
یكی از نكات مهم در طراحی مدار كاهش امپدانس مشخصه سیستم توزیع تغذیه زمین است . برای این كار باید ملاحظات زیادی در طراحی مدارها به ویژه PCB در نظر گرفته شود . به عنوان مقدمه امپدانس مشخصه چند سیستم را بررسی می كنیم .
با توجه به مطالب ذكر شده برای ساخت PCB توصیه هایی وجود دارد :
توصیه 30 : یك خط مسی به ضخامت 1 میلی متر روی PCB حدودا m /cm 5 مقاومت ، pf/cm 1 ظرفیت خازنی ، و nH/cm 7 ضریب سلفی دارد . بنابراین تا جایی كه ممكن است از طول خطوط PCB كم كنید و عرض آنها را بزرگ انتخاب كنید . یك طراحی خوب برای PCB باید فقط جاهای لازم را از مس پاك كند و جای خالی بدون مس بی استفاده نداشته باشد .
توصیه 31 : پهنای باند فركانس پالس های دیجیتالی تقریبا هیچ ربطی به فركانس پالس ندارد ! بلكه زمان خیز پالس است كه پهنای باند فركانس آن را مشخص می كند .
بنابراین یك پالس دیجیتال با tr=3ns (مانند گیت های AS) پهنای باندی در حدود 100 مگاهرتز دارد . بنابراین كاهش امپدانس مشخصه در مدارهای دیجیتالی اهمیت زیادی دارد .
توصیه 32 : اگر می توانید از برد چند لایه استفاده كنید ، یك لایه كامل را به صفحه زمین و یك لایه را به منبع تغذیه اختصاص دهید .
توصیه 33 : اگر از برد دو لایه استفاده می كنید ، یك طرف برد را به طور كامل به زمین اختصاص دهید و در طرف دیگر با استفاده از خطوط پهن تغذیه آی سی ها را تغذیه كنید .
توصیه 34 : اگر مجبور اید كه از برد یك لایه استفاده كنید ، 50 تا 60 درصد سطح برد را به صفحه زمین اختصاص دهید . اگر این كار برای تان ممكن نیست از شبكه زمین استفاده كنید .
توصیه 35 : در بردهای یك رو سعی كنید از خطوط پهن زمین و تغذیه كه حتی‌الامكان به یكدیگر نزدیك باشند استفاده كنید . برای این منظور می توانید مانند از سطح زمین زیر آی سی ها استفاده كنید .
توصیه 36 : اصولا برای كاهش اندوكتانس باید در كاهش طول و افزایش عرض مسی ، كم كردن سطح حلقه و استفاده از مسیرهای موازی زمین كوشید .
توصیه 37 : در مدارهای دیجیتال حتما از شبكه زمین استفاده كنید . سعی كنید عرض پنجره ها بین 1 تا 5 سانتی متر باشد و یا به طور ثابت در فاصله بین آی سی ها شبكه زمین ایجاد كنید . سعی كنید خطوط عمودی پنجره ها را از یك سمت برد و خطوط عمودی را از سمت دیگر عبور دهید .
توصیه 38 : در طراحی PCB سعی كنید آرایش قسمت های كم فركانس و با فركانس متوسط و بالا قسمت فركانس بالا هر چه بیشتر به صفحه زمین نزدیك باشد .
توصیه 39 : قسمت های مختلف مدار را از یكدیگر جدا كنید و سعی كنید جریان قسمت ازمدار (مثلا قسمت دیجیتال) از قسمت های دیگر (مثلا آنالوگ) عبور نكند .




3 فبلتر كردن
یكی دیگر از روش های كاهش اثر تداخل الكترو مغناطیسی در مدار استفده از فبلتر است . برای فبلتر كردن می توان از مدارهای LC و RC استفاده كرد .
هنگام استفاده از مدارهای LC باید توجه داشت كه اولا باید خیلی پایین تر از باند عبور مدار متصل به فبلتر باشد و ثانیا بزرگتر از 5/0 باشد .
نمونه ای از استفاده فبلتر CRC و CLC را (كه بهتر از RC و LC هستند) مشاهده می كنید . وظیفه این فبلترها حذف spike های مدارهای دیگر و جلوگیری از خروج spike های خود مدار به خارج است . قابل توجه است كه فبلتر CLC قدرت بیشتری دارد و علاوه بر آن افت ولتاژ آن كمتر از CRC است .

فیلتر CRC:
[تصویر: be1946d7994f9f842a3e65d819fc0b3b.jpg]
فیلتر CLC:
[تصویر: Images%5CImage201.gif]

توصیه 40 : با توجه به اینكه در فركانس های بالا خازن ها خاصیت سلفی و سلف‌ها خاصیت خازنی پیدا می كنند در انتخاب خازن برای حذف فركانس های بالا دقت كنید . خازن های میكا ، سرامیك ، و تفلون با توجه به اینكه كیفیت بالا و فركانس تشدید زیادی دارند برای این منظور مناسب اند .
توصیه 41 : هنگام قرار داد خازن باید تا حد امكان پایه آن را كوتاه كرد .
از طرفی طول مسیر اتصال خازن به زمین و پایه تغذیه الكتریكی آی سی باید تا حد امكان كوتاه باشد . دقت كنید كه به علت وجود فركانس های بالا در مدار (فركانس‌های تداخلی و فركانس های تولید شده توسط قسمت های دیجیتال) باید به این توصیه توجه بسیار كرد .
توصیه 42 : به محل قرار گرفتن خازن در مدار دقت كنید . مثلا قرار گرفتن بار خازنی در امیتر ترانزیستور باعث می شود كه مدار استعداد نوسان پیدا كند .
توصیه 43 : سیم هایی را كه از فبلتر عبور داده اید از منابع نویز و سایر سیم ها دور نگه دارید . همچنین سیم هایی را كه از خارج دستگاه وارد می شوند ، بلافاصله از فبلتر عبور دهید.
توصیه 44 : در طراحی PCB بزرگ (كه دارای I/O هستند) سعی كنید صفحه یا نوار زمین را تا كنار رابطI/O ادامه دهید و زمین رابط را مستقیما از همان جا بگیرید.

نكاتی درباره انتخاب نوع آی سی های دیجیتال
همانطور كه گفته شد یكی از عوامل مهم در ایجاد تداخل ، زمان خیز پالس های دیجیتال مدار است . با توجه به اینكه این پارامترها در آی سی های مختلف متفاوت است سعی كنید با توجه به كاربرد خود ، نوع مناسب آی سی دیجیتال را انتخاب كنید كه تا حد امكان زمان خیز بزرگ شود .

عوامل موثر در حساسیت به نویز در آی سی های دیجیتال عبارتند از :
1. سطوح ولتاژ VOH و VIH و VOL و VIL : هر چه اختلاف VL و VH بیشتر باشد ، احتمال تاثیر نویز و مخدوش شدن سیگنال های دیجیتالی كمتر می شود . حداقل و حداكثر محدوده VI و VH به همراه مقدار اسمی آنها برای خانواده های مختلف دیجیتال آورده شده است .
2. سرعت گیت : هر چقدر سرعت گیت بیشتر باشد بیشتر به spike ها جواب می‌دهد . بنابراین اگر واقعا به سرعت زیاد احتیاج ندارید از گیت های كند (مانند CMOS) استفاده كنید .
3. امپدانس خروجی : هر چقدر امپدانس خروجی گیت بیشتر باشد ایجاد تداخل روی آن بیشتر خواهد شد . بنابراین گیت های TTL (با امپدانس خروجی 10 ) در این زمینه بهتر از گیت های CMOS ( با امپدانس خروجی 100 ) هستند .

توصیه 45 : برای كاربردهای معمولی با سرعت و مصرف توان قابل قبول از گیت‌های HC استفاده كنید . زمان خیز این گیت ها حدود ns 60 است و مصرف انرژی كمی دارند . نوع HCT این خانواده با TTL نیز سازگار است .
در مجموع از نظر حساسیت به نویز ، خاواده های دیجیتال به این ترتیب رده بندی می شوند :

[ECL TTL و HSCMOS CMOS
از نظر ایجاد نویز روی تغذیه نیز به این ترتیب رده بندی می شوند :

ECL CMOS HSCMOS و TTL
( اگر بار خازنی قابل صرف نظر باشد )

CMOS ECL HSCMOS و TTL
(اگر بار خازنی وجود داشته باشد )
توصیه 46 : اگر سرعت خانواده HCT برایتان مناسب نیست از خانواده AC استفاده كنید كه مصرف توان كمی دارند . خانواده ACT با TTL نیز سازگار است .
توصیه 47 : سعی كنید كمتر از گیت های LS استفاده كنید و به جای آنها از گیت های ALS و یا HCT استفاده كنید .


دیكوپلینگ مدارهای دیجیتال

توصیه 48 : خازن انتخابی برای دكوپلینگ باید با امپدانس كم در محدوده f=1/t تا BW=1/NT باشد . برای خانواده های HC و LS خازن های چند نانوفارادی را انتخاب كنید .
توصیه 49 : اگر فقط از خانواده های CMOS استفاده می كنید ، قرار دادن یك خازن برای كل برد كافی است .
توصیه 50 : اگر فقط از خانواده ECL استفاده می كنید و اگر بار خازنی كم است ، قرار دادن یك خازن برای كل برد كافی است .
توصیه 51 : مسیر خطوط تغذیه و زمین را حتی الامكان به صورت نوارهای موازی طراحی كنید كه در فواصل معین با خازن مناسب به یكدیگر متصل شده باشند . این خازن ها را از نوع سرامیك كلاس یا سرامیك Block Type انتخاب كنید .
توصیه 52 : برای هر SSI 10 از نوع ACT یك خازن یا هر دو تای نزدیك به هم 1 نانو فاراد تا 22 نانو فاراد
استفاده كنید .
توصیه 53 : برای هر دو تا پنج SSI از نوع HCT یك خازن 1نانو فارد تا 22نانو فاراد استفاده كنید .
توصیه 54 : برای هر MSI 11 یا LSI 12 و برای هر Driver / Transceiver خط ، یك خازن 10نانو فاراد تا 100نانو فاراد استفاده كنید.




طبقه بندی: الکترونیک،
ارسال توسط مهدی میرحسینی | تاریخ : جمعه 8 اسفند 1393 | نظرات ()
عناوین آخرین مطالب ارسالی
صفحات دیگر