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电路中的噪声什么意思(电路的噪声容限越大)

时间:2023-05-06 11:14:24 阅读:100065 作者:2175

任何电路都会有噪音。当噪音达到一定强度时,我们自己的信号就会被淹没。在模拟领域,需要有源电路的噪声系数,而在数字领域,信噪比是一个非常重要的参考指标。那么电路中的噪声来自哪里呢?既然无法消除,如何降低噪音?

1:电源带来的噪声

电源往往是电路噪声的来源之一,尤其是我们在进行一些测试时,如果选择开关电源而不是线性电源,那么电源的纹波会比较大,这也意味着电源中会含有一些高频成分,容易造成电路中的耦合或电磁干扰。其次,在PCB的布局中,如果电源的布线太长太细,返回路径太长,容易受到干扰,也会降低电源的质量。

(此处已添加圈卡,请在今日头条客户端查看。)对于电源引起的噪音,如有可能使用线性电源;如果条件不允许,试着在LDO登上电路板后给芯片供电。在芯片电源附近放置一个滤波电容,用于滤除电源中的高频成分。同时,电源布线应尽可能厚,尤其是在大电流的情况下,以块状的形式。并尽可能减少电流回流路径,如就近接地。

2:地上的噪声

我们实际电路中的地其实不是理想地,上面有很多噪声。有时,在一个PCB板上,数字信号、模拟信号和电源信号同时存在,这些信号可能共享一个公共地。此时,地面上的回波信号是混合的。对于一些对地敏感的芯片,在这种情况下很容易受到影响。

解决地面噪声,可以改变电路的接地方式,比如低频信号并联接地,高频信号多点接地。同时,数字地、模拟地和电源地可以分别铺上铜,然后用电感或磁珠连接,保证各种信号能够形成自己的电路。AD芯片上的很多引脚会区分模拟地和数字地,这也是基于降低噪声的考虑。

3:温度噪声

温度引起的噪声也是电路的主要来源之一。当我们的PCB板上有大功率器件时,热噪声问题会随着工作时间的增加而凸显出来。比如射频电路中的功率放大器,数字电路中的FPGA或高速AD,这些芯片在温度升高后性能会降低。在我之前的项目中,功率放大器长时间工作时,发射功率会慢慢降低。FPGA长时间高速信号处理导致外部温度达到80度以上,输出数据全部是误码。这些都是由于芯片长时间工作造成的,温度升高产生的噪声对芯片的工作有影响。

在这种情况下,我们需要对电路板进行散热处理。我们可以在板上安装散热鳍片,也可以通过增加导热垫将热量传导到均热板,甚至可以通过外部风冷或水冷来冷却。

(这里加了圈卡,请在今天头条客户端查看)

4:外部噪声

还是有很多外界引入的噪音,比如电磁干扰。此时,我们需要屏蔽印刷电路板。PCB的金属外壳的设计可以有效避免外界的电磁干扰,但同时也可能形成共振,所以有时候会在内部制作几个腔体。

5:由于布板不当带来的噪声

由于缺乏经验,PCB设计中会引入不必要的噪声。比如用长的平行耦合线,比如差分线不擅长发信号,比如链路设计不当导致电路自激等。布线不当产生的这些噪声,要求设计人员不断强化自身素质,合理的芯片选型、合理的链路设计和精细的布局水平,这些都是降低噪声的关键。

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