تخصص 221600

سن پترزبورگ

1. هدف از کار

هدف از این کار مطالعه اصل عملکرد و تعیین اثربخشی سرکوب کننده تداخل طیف گسترده است.

2. اطلاعات مختصر از نظریه

روش های اصلی محافظت از گیرنده های رادیویی در برابر تداخل پالسی طیف گسترده عبارتند از:

الف) خارج از دریافت - استفاده از آنتن های با جهت باریک، حذف آنتن از منطقه تداخل ضربه و سرکوب تداخل در محل وقوع آنها.

ب) مدار - روش های مختلف پردازش مخلوطی از سیگنال مفید - نویز ضربه ای به منظور تضعیف اثر تداخل.

یکی از روش های مدار موثر برای مقابله با نویز ضربه ای استفاده از طرح باند وسیع - محدود کننده دامنه - باند باریک (طرح SHOW) است. این طرح اغلب در ارتباطات رادیویی استفاده می شود.

در این کار، طرح SHOU برای دو مورد بررسی شده است:

الف) سیگنال مفید پالس های ویدئویی است.

ب) سیگنال مورد نظر یک سیگنال رادیویی پیوسته با مدولاسیون دامنه است.

نمودارهای ساختاری برای این موارد در شکل نشان داده شده است. 1a و 1b به ترتیب. در حالت اول، مدار SHOU بعد از آشکارساز دامنه AM قرار دارد، در حالت دوم - در مسیر فرکانس رادیویی به AM.

مدار SHOW نشان داده شده در شکل. 1a شامل یک تقویت کننده ویدئویی باند پهن، یک گیره، و یک تقویت کننده ویدئویی باند باریک است که به صورت سری متصل شده اند. در ورودی مدار: یک مخلوط سیگنال-تداخل از آشکارساز تامین می شود (شکل 2a) و مدت زمان سیگنال بسیار بیشتر از مدت زمان تداخل (tc >> tp) است و دامنه تداخل برابر است. بسیار بیشتر از دامنه سیگنال (Up >> Uc). تقویت کننده پهنای باند برای تقویت ترکیب ورودی تا حدی طراحی شده است که به محدود کننده اجازه می دهد به درستی کار کند. پهنای باند مسیر تقویت کننده به محدود کننده به گونه ای انتخاب می شود که از افزایش قابل توجهی در مدت زمان پالس تداخل جلوگیری شود (شکل 2b). آستانه قطع کمی بالاتر از سطح سیگنال مفید است، بنابراین، پس از قطع، سطح سیگنال و نویز تقریباً برابر می شود (شکل 2c). تقویت کننده (یا فیلتر) باند باریک به عنوان یکپارچه کننده عمل می کند که ثابت زمانی آن با مدت زمان سیگنال سازگار است و بسیار بیشتر از مدت زمان نویز است. با توجه به این واقعیت که tc >> tp، سیگنال در خروجی فیلتر زمان دارد تا به مقدار دامنه خود برسد، اما تداخل ندارد (شکل 2d). بنابراین، نسبت سیگنال به نویز در خروجی مدار SHOU به شدت افزایش می یابد.

اجازه دهید بهره در نسبت سیگنال به نویز را هنگام استفاده از طرح SHOW تخمین بزنیم. در ورودی مدار یک سیگنال با دامنه Uc و مدت زمان tc و نویز با یک پاکت مستطیلی (Uп, tп) وجود دارد. نقش یکپارچه ساز توسط RC ایفا می شود - یک مدار مرتبه اول با یک پاسخ گذرا از فرم

ساعت(تی)=1- انقضا(- تیپ/ تیRC) (1)

که در آن tRC = RC ثابت زمانی فیلتر است.

از نظر تئوری مشخص است که مدت زمان افزایش سیگنال به سطح 0.9 Uc برای چنین مداری توسط نسبت تعیین می شود.

تی n=2.3 تی RC (2)

سطح نویز در خروجی محدود کننده دامنه Uп = Ulim که در آن Ulim آستانه محدود کننده است و سطح سیگنال مفید و نویز در خروجی مدار به ترتیب

Ucبیرون=0,9 UcK (3)

Uنفخ= Uغول پیکرK (4)

که در آن K بهره مدار است. نسبت سیگنال به نویز برای ولتاژ در خروجی مدار SHOU

ساعتبیرون=(Uc/ Uپ) out = 0.9 *Uبا/(Uغول پیکر) (5)

سود حاصل از استفاده از طرح توسط نسبت تعیین می شود

(6)

یا با در نظر گرفتن (5)

q1 =0.9* Uپ/(Uغول پیکر(1/)) (7)

زیرا تیپ<< تیRC وتیبا=2,3 تیRC, سپس

q1 =(0.9* Uپ/ Uغول پیکر)*(تیبا/2,3 تیپ) » 0.4( Uپ/ Uغول پیکر)*(تیبا/ تیپ) (8)

هنگامی که مدار SHOW خاموش است (محدود کننده خاموش است)، سطح نویز در خروجی

Uنفخ= Uپک (9)

در این مورد، نسبت سیگنال به نویز در خروجی

ساعتبیرون=(Uc/ Uپ) out = 0.9 *Uبا/(Uپ) (10)

و بهره به دست آمده به دلیل "باند باریک" فیلتر خروجی مطابق با باند با سیگنال مفید برابر است با

q2=[ ساعتبیرون/ ساعتکه در] SHOWOff = 0.9 / (11)

سود نسبی به دست آمده در هنگام استفاده از طرح SHOU به عنوان نسبت تعریف می شود

n= q1/ q2 (12)

پس از جایگزینی (7) و (11) به (12) و در نظر گرفتن روابط

n<< تیRC وتیبا=2,3 تیRC, ، ما داریم

n= q1/ q2 = Uپ/ Uغول پیکر (13)

در مدار SHOW (شکل 16)، مراحل تشدید تقویت کننده فرکانس متوسط ​​(IFA) با باند عبور بسیار گسترده تر از عرض طیف سیگنال مفید، تقویت کننده باند پهن است. UPCH قبل از محدود کننده قرار دارد. به عنوان یک انتگرال، یک مرحله تقویت کننده IF بعد از محدود کننده استفاده می شود و پهنای باند این مرحله با عرض طیف سیگنال مفید مطابقت دارد. برای جلوگیری از بدتر شدن ایمنی نویز گیرنده به دلیل گسترش پهنای باند مراحل تقویت کننده IF به محدود کننده، مدار SHOU تا حد امکان نزدیک به ورودی گیرنده قرار می گیرد.

3. شرح واحد آزمایشگاه

بلوک دیاگرام تنظیمات آزمایشگاهی برای مطالعه سرکوب کننده نویز در شکل 1 نشان داده شده است. 3. تنظیمات آزمایشگاهی شامل موارد زیر است:

1. مولد سیگنال های استاندارد (GSS).

2. اسیلوسکوپ;

3. مدل آزمایشگاهی سرکوب کننده صدا.

بلوک دیاگرام نصب در شکل نشان داده شده است. 4. مدار شامل شبیه ساز مخلوطی از سیگنال ها و تداخل و یک مدار SHOW است. نوسان مدوله شده با دامنه (AMK) از GSS به ورودی مخلوط سیگنال و شبیه ساز نویز ضربه ای تغذیه می شود. AMK دارای پارامترهای زیر است:

الف) دامنه Um = 100 میلی ولت؛

ب) فرکانس حامل fo == 100 کیلوهرتز.

ج) فرکانس مدولاسیون fm = 1 کیلوهرتز. شبیه ساز سیگنال های زیر را تولید می کند:

سام - مفید AMK;

Si - سیگنال مفید ضربه ای.

Sп - سر و صدای ضربه مستطیلی؛

Spп - تداخل پالس رادیویی با یک پاکت مستطیلی شکل.

SYNC - پالس همگام سازی اسیلوسکوپ. در پنل جلویی مدل آزمایشگاهی، امکان روشن کردن سیگنال ها و تداخل های شبیه سازی شده به ترتیب با استفاده از کلیدهای ضامن «سیگنال روشن» و «تداخل روشن» وجود دارد. سیگنال پالس مورد نظر با نویز ضربه ای در جمع کننده å1 و سیگنال مفید پیوسته با AM و تداخل پالس رادیویی - در جمع کننده å2 مخلوط می شود. مخلوطی از یک سیگنال مفید با تداخل به دو مدار SHOW داده می شود که برای کار در فرکانس ویدئو و فرکانس رادیویی طراحی شده اند. طرح های سوئیچینگ توسط سوئیچ "Sam-Si" واقع در پانل جلویی تخته نان انجام می شود. مدار اول شامل یک تقویت کننده ویدئویی باند پهن (SHVU)، یک محدود کننده مبتنی بر دیودهای VD1، VD2 و یک فیلتر باند باریک (UV1) است که توسط یک زنجیره RC پیاده سازی شده است. مدار دوم شامل یک تقویت کننده باند پهن، یک محدود کننده، یک فیلتر باند باریک (UV2) و یک آشکارساز AMK است. UV2 یک مدار نوسانی L1 CK1 CK2 است که پهنای باند آن با

عرض طیف AMC محدود کننده با کلید ضامن "ON PP" روشن می شود. سوئیچ نقطه کنترل برای سه موقعیت (1، 2، 3) اجازه می دهد تا با استفاده از یک اسیلوسکوپ سیگنال ها را در ورودی مدار SHOU، در ورودی محدود کننده و در خروجی مدار مشاهده کنید.

4. ترتیب اجرای کار

3.1. با اصل کارکرد گیر گیر و ترکیب تجهیزات مورد استفاده آشنا شوید.

3.2. بررسی سرکوبگر تداخل در حضور یک سیگنال مفید پالسی.

3.2.1. آمادگی برای کار:

یک سیگنال در خروجی GSS با پارامترهای زیر نصب کنید:

الف) دامنه - 100 میلی ولت؛

ب) فرکانس - 100 کیلوهرتز؛

ج) عمق مدولاسیون - 30٪.

طرح را روشن کنید، سوئیچ "Sam-Si" را روی موقعیت Si، کلیدهای "تداخل روشن"، "سیگنال روشن" را در موقعیت روشن، سوئیچ نقطه شکست را در موقعیت 1 قرار دهید.

3.2.2. اندازه گیری ها:

پارامترهای سیگنال و تداخل در ورودی مدار (دامنه سیگنال Uc و تداخل Uп؛ مدت زمان سیگنال tс و تداخل tp) را با اسیلوسکوپ اندازه گیری کنید.

نسبت سیگنال به نویز ولتاژ ورودی مدار را محاسبه کنید.

سیگنال را در نقاط کنترل مدار با خاموش و روشن کننده نویز مشاهده کنید، محدود کننده را با کلید ضامن "On PP" خاموش کنید.

نسبت سیگنال به نویز را در خروجی مدار با خاموش و روشن کردن نویز اندازه گیری کنید.

بر اساس نتایج اندازه گیری، بهره نسبی را تعیین کنید و با محاسبه شده مقایسه کنید.

اسیلوگرام ها را در نقاط کنترل مدار با سرکوبگر روشن و خاموش بکشید.

3.3 بررسی سرکوبگر تداخل هنگام دریافت سیگنال پیوسته با AM.

3.3.1. آمادگی برای کار:

سوئیچ ها را در موقعیت های زیر قرار دهید:

الف) «سام-س و» -سام

ب) "سیگنال روشن" - فعال است.

ج) "تداخل روشن" - خاموش؛

د) نقاط کنترل - 3؛

با تغییر فرکانس ژنراتور در 100 کیلوهرتز، برای دستیابی به حداکثر سیگنال در خروجی آشکارساز. مشاهده سرب روی صفحه اسیلوسکوپ.

3.3.2 اندازه گیری ها:

سیگنال را در نقاط کنترل مدار با خاموش و روشن کننده نویز مشاهده کنید، محدود کننده را با کلید ضامن "On PP" خاموش کنید.

نسبت سیگنال به نویز را در ورودی مدار اندازه گیری کنید (نقطه آزمایش 1).

نسبت سیگنال به نویز در خروجی مدار (نقطه تست 3) را با خاموش و روشن خاموش کننده اندازه گیری کنید.

توجه داشته باشید، سطوح سیگنال مفید و تداخل در ورودی و خروجی مدار به طور جداگانه اندازه گیری می شود (سیگنال و تداخل توسط سوئیچ های "سیگنال روشن" و "تداخل روشن" روشن می شوند).

بر اساس نتایج اندازه گیری، بهره را در رابطه با تداخل سیگنال در هنگام استفاده از طرح SHOW و بهره نسبی تعیین کنید.

بلوک دیاگرام سرکوب کننده نویز مورد بررسی؛

اسیلوگرام سیگنال ها در نقاط کنترل مدار.

محاسبه سود مورد انتظار در نسبت سیگنال / تداخل هنگام دریافت سیگنال های ویدئویی.

داده های تجربی در مورد اثربخشی مسدود کننده برای سیگنال های ویدئویی و رادیویی

ادبیات

حفاظت RFI ، و غیره.؛ اد. M.: Sov. رادیو، 1976

سرکوب کننده نویز ضربه ای برای Р399А.

طی چند ماه گذشته، زمانی که روشنایی خیابان روشن شد، به دلیل وجود تداخل شدید لامپ‌های DRL، کار روی هوا برای من تقریبا غیرممکن شد. دستگاه من وارد نشده است، اما یک فرستنده گیرنده P399A است که به عنوان واحد پایه برای VHF استفاده می شود ("Hyacinth" به عنوان یک نوسانگر مرجع در سینت سایزرهای HF مخفف جعبه های تنظیم بالا استفاده می شود). پس از رفتن به تعطیلات، تصمیم گرفتم به نحوی با مشکل پیش آمده مقابله کنم و ظرف یک هفته پیشنهادی "سرکوب کننده صدای ضربه (PIP)" طراحی شد.

نمودار شماتیک دستگاه در شکل 1 نشان داده شده است. PIP از دو واحد تشکیل شده است: یک آشکارساز پیک و یک واحد سرکوب کننده پالس. دستگاه بین میکسر دوم و تقویت کننده IF (مسیر 215 کیلوهرتز) روشن می شود.

مدار آشکارساز پیک با برخی تغییرات از مجله "Ham Radio, 2, 1973, W2EGH" قرض گرفته شد، به ویژه زنجیره های D1، R6، S1 و D2، R7، S2 اضافه شدند و مجموعه سرکوبگر مطابق با مدار یک تضعیف کننده کنترل شده R16، C18، Q4، که معرفی آن، از جمله موارد دیگر، کمی محدوده دینامیکی گیرنده AGC را بهبود بخشید. استفاده از خطوط معمول تاخیر LC برای این دستگاه ها مزیت آشکار را به همراه نداشت. احتمالاً به دلیل باند باریک آنها به دلیل IF کم و در نتیجه "کشش" پالس تداخل. استفاده از تقویت کننده پهنای باند مبتنی بر ترانزیستور KT610A در ورودی پیک آشکارساز به دلیل نیاز به به دست آوردن سیگنال بدون تحریف در خروجی با دامنه حداکثر 20 ولت و بر این اساس، حداقل تأثیر بر مدت زمان و شکل است. پالس نویز اولیه استفاده از یک AGC اضافی در تقویت کننده تنها عملکرد آن را بدتر کرد، اما معرفی زنجیره D2، R7 به طور خودکار عملکرد PIP را در حضور یک سیگنال مفید قدرتمند مسدود می کند (تا +60 دسی بل روی سیگنال واقعی از هوا در تقویت کامل R1). S1 - "سرکوب عمیق" به شما امکان می دهد تداخل های کوچک را فقط در سطوح بسیار پایین سیگنال مفید حذف کنید (تست شده هنگام دریافت ایستگاه های EME در حالت JT65B)، با قدرت سیگنال از S2 یا بیشتر، پاکت شناسایی شده روی آن قرار می گیرد. علامت. کیفیت رمزگشایی در حالت FSK441 هنوز واقعاً آزمایش نشده است.

طرح PIP هنوز در حال نهایی شدن است، اما، با این وجود، می تواند خدمات خوبی را برای کار واقعی روی هوا برای کسانی که به آن نیاز دارند ارائه دهد. هر گونه ویرایش و انتشاری که باعث بهبود پارامترهای دستگاه شود نیز استقبال می شود.

در منابع تغذیه سوئیچینگ، تداخل هنگام تعویض عناصر کلیدی رخ می دهد. این نویز به سیم برق AC هدایت می شود. بنابراین لازم است برای سرکوب آنها تدابیری اتخاذ شود.

راه حل معمولی فیلتر اصلی تداخل الکترومغناطیسی برای منبع تغذیه سوئیچینگ

برای سرکوب نویز نفوذ شده از طریق کابل برق به مدار اولیه از منبع تغذیه سوئیچینگ، مدار نشان داده شده در شکل 9 اعمال می شود.

شکل 9 - مهار تداخل نفوذی از طریق کابل

نویز حالت دیفرانسیل و معمولی

تداخل دو نوع است: حالت دیفرانسیل و حالت مشترک. جریان دیفرانسیل القا شده در هر دو خط برق، همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است، در جهت مخالف از آنها عبور می کند. جریان تداخل حالت مشترک در امتداد همه خطوط در یک جهت جریان می یابد، شکل 11 را ببینید.

شکل 10 - تداخل دیفرانسیل

شکل 11 - تداخل حالت مشترک

هدف عملکردی عناصر فیلتر شبکه

شکل‌های زیر نمونه‌هایی از استفاده از عناصر فیلتر مختلف و نمودارهایی را نشان می‌دهند که تأثیر کاربرد آنها را نشان می‌دهند. نمودارهای داده شده تغییر در شدت نویز دیفرانسیل و حالت مشترک منبع تغذیه سوئیچینگ را نسبت به سطح نویز صنعتی نشان می دهد. شکل 12 نمودار سیگنال ها را در صورت عدم وجود فیلتر در ورودی منبع تغذیه سوئیچینگ نشان می دهد. همانطور که از نمودار می بینید، سطح نویز حالت دیفرانسیل و معمولی بسیار بالا است. شکل 13 نمونه ای از استفاده از خازن فیلتر X را نشان می دهد. نمودار کاهش قابل توجهی در سطح نویز دیفرانسیل را نشان می دهد.

شکل 14 نتایج استفاده از خازن های X و خازن Y را با هم نشان می دهد. نمودار به وضوح رد موثر حالت مشترک و نویز دیفرانسیل را نشان می دهد. استفاده از خازن‌های X و خازن‌های Y در ترکیب با یک چوک حالت مشترک (چوک حالت مشترک) در شکل 15 نشان داده شده است. نمودار کاهش بیشتر نویز حالت دیفرانسیل و معمول را نشان می‌دهد. این به این دلیل است که یک چوک حالت معمولی واقعی مقداری اندوکتانس دیفرانسیل دارد.

شکل 12 - بدون فیلتر

شکل 13 - استفاده از خازن X

شکل 14 - استفاده از یک خازن X و یک خازن Y

شکل 15 - با استفاده از یک خازن X، یک خازن Y و یک چوک حالت معمولی

نمونه ای از حذف تداخل در تلفن همراه

منابع تداخل تشعشعی

تداخل از واحد پردازش سیگنال به واحد RF منتقل می شود که منجر به کاهش قابل توجهی در حساسیت می شود. واحد پردازش سیگنال تلفن همراه که معمولاً مبتنی بر آی سی پردازش سیگنال باند پایه است، سیگنال های مختلفی مانند سیگنال های صوتی و LCD را مدیریت می کند. آی سی پردازش سیگنال منبع تداخل قابل توجهی است زیرا در فرکانس بالا کار می کند و خطوط داده زیادی به آن متصل هستند. هنگامی که نویز در امتداد خطوط داده یا گذرگاه های برق / GND از واحد پردازش سیگنال به واحد RF منتقل می شود، حساسیت آن بدتر می شود و در نتیجه نرخ خطای بیت (BER) افزایش می یابد.

مولفه هایی برای سرکوب تداخل در تلفن های همراه

برای بهبود پارامتر BER (Bit Error Rate) یعنی برای کاهش درصد بیت های اشتباه دریافتی، لازم است تداخل از واحد پردازش سیگنال به واحد RF سرکوب شود. برای انجام این کار، فیلترهای EMI را روی تمام اتوبوس های متصل کننده این بلوک ها نصب کنید. علاوه بر این، محافظت از واحد پردازش سیگنال نیز مهم است زیرا سطح تداخل منتشر شده توسط آن در جدیدترین تلفن‌های همراه افزایش چشمگیری داشته است.

نصب فیلترها در گذرگاه کنترل نمایشگر

باس کنترل LCD شامل بسیاری از خطوط سیگنال سوئیچینگ به طور همزمان است که باعث افزایش قابل توجهی در جریان ضربه ای در زمین (GND) و مدارهای قدرت می شود. بنابراین لازم است جریان عبوری از خطوط سیگنال محدود شود. معمولاً آرایه‌های مهره‌ای فریت سری BLA31 و فیلترهای تراشه‌ای EMIFIL® سری NFA31G با مقاومت برای این کار استفاده می‌شوند. اگر به دلایل طراحی، نمی توان از این قطعات استفاده کرد، باید از جذب کننده های EMC سری EA برای سرکوب تداخل از طریق کابل فلکس LCD استفاده کرد.

بهبود محافظ

به طور معمول، یک پوشش رسانا بر روی سطح داخلی قاب پلاستیکی تلفن همراه اعمال می شود. با گسترش عملکرد تلفن همراه، سطح تداخل واحد پردازش سیگنال نیز افزایش می یابد. بنابراین، واحد پردازش سیگنال باید با همان دقت واحد RF محافظت شود. هنگام طراحی قاب گوشی موبایل، برای کاهش امپدانس در فرکانس بالا، باید سعی شود تا حد امکان سطح تماس بین قطعات کیس فراهم شود. برای بهبود محافظ، در صورت امکان باید از عناصر محافظ فلزی یا جاذب های EMC در واحد پردازش سیگنال استفاده شود.

شوکوپلیاس بی.وی. "ساختارهای ریزپردازنده. راه حل های مهندسی." مسکو، انتشارات رادیو، 1990. فصل 4

4.1. سرکوب نویز خط اولیه

شکل موج ولتاژ متناوب یک شبکه منبع تغذیه صنعتی (~ "220 ولت، 50 هرتز) برای دوره های زمانی کوتاه می تواند تا حد زیادی با حالت سینوسی متفاوت باشد - نوسانات یا "درج ها" ممکن است، کاهش دامنه یک یا دلایل بروز چنین اعوجاج هایی معمولاً به تغییر شدید بار شبکه مربوط می شود، مثلاً هنگامی که یک موتور الکتریکی قدرتمند، کوره، دستگاه جوش روشن می شود، بنابراین لازم است در صورت امکان، برای جداسازی از چنین منابع تداخلی از طریق شبکه (شکل 4.1).

برنج. 4.1 انواع اتصال یک دستگاه دیجیتال به یک شبکه تامین اولیه

علاوه بر این اقدام، ممکن است نیاز به معرفی یک محافظ برق در ورودی برق دستگاه برای سرکوب تداخل کوتاه مدت باشد. فرکانس رزونانس فیلتر می تواند در محدوده 0.1.5-300 مگاهرتز باشد. فیلترهای باند پهن، سرکوب تداخل را در کل محدوده مشخص شده فراهم می کنند.

شکل 4.2 نمونه ای از مدار فیلتر شبکه را نشان می دهد.این فیلتر دارای ابعاد 30 XZOX20 میلی متر است و مستقیماً بر روی بلوک ورودی برق به دستگاه نصب می شود. فیلترها باید از خازن ها و سلف های فرکانس بالا، اعم از هسته های بدون هسته یا فرکانس بالا استفاده کنند.

در برخی موارد، برای قرار دادن سیم های شبکه تغذیه اولیه در داخل آن، یک محافظ الکترواستاتیک (یک لوله آب معمولی متصل به محفظه تابلو برق متصل به زمین) الزامی است. همانطور که اشاره شد، فرستنده موج کوتاه ناوگان تاکسیرانی، واقع در سمت مقابل خیابان، قادر است با جهت گیری نسبی مشخص، سیگنال هایی با دامنه چند صد ولت را بر روی یک قطعه سیم القا کند. سیم مشابهی که در یک صفحه نمایش الکترواستاتیک قرار می گیرد، به طور قابل اعتمادی از این نوع تداخل محافظت می شود.

برنج. 4.2. مثالی از مدار فیلتر شبکه

روش هایی را برای سرکوب نویز شبکه به طور مستقیم در منبع تغذیه دستگاه در نظر بگیرید. اگر سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور قدرت روی یک سیم‌پیچ قرار داشته باشند (شکل 4.3، a)، پس به دلیل جفت شدن خازنی بین سیم‌پیچ‌ها، نویز ضربه می‌تواند از مدار اولیه به مدار ثانویه منتقل شود. با توجه به چهار روش توصیه شده برای سرکوب چنین تداخلی (به ترتیب افزایش کارایی).

1. سیم پیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور قدرت بر روی سیم پیچ های مختلف انجام می شود (شکل 4.3، ب). ظرفیت توان C کاهش می یابد، اما بازده کاهش می یابد، زیرا تمام شار مغناطیسی از ناحیه سیم پیچ اولیه به دلیل پراکندگی در فضای اطراف وارد منطقه سیم پیچ ثانویه نمی شود.
2. سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه روی یک سیم‌پیچ ساخته می‌شوند، اما توسط یک محافظ فویل مسی با ضخامت حداقل 0.2 میلی‌متر از هم جدا می‌شوند. سپر نباید یک حلقه اتصال کوتاه باشد. به زمین قاب دستگاه متصل است (شکل 4.3، ج)
3. سیم پیچ اولیه به طور کامل در صفحه ای محصور شده است که یک دور اتصال کوتاه نیست. صفحه نمایش به زمین متصل است (شکل 4.3، ز).
4. سیم پیچ های اولیه و ثانویه در صفحه های جداگانه محصور شده اند که بین آنها یک صفحه تقسیم قرار داده شده است. کل ترانسفورماتور در یک محفظه فلزی محصور شده است (شکل 4.3،<Э). Экраны и корпус заземляются. Этот тип трансформатора в силу предельной защищенности от прохождения помех получил название «ультраизолятор».

با تمام روش های فوق برای سرکوب تداخل، سیم کشی سیم های اصلی داخل دستگاه باید با یک سیم محافظ انجام شود و سپر را به زمین قاب متصل کند. انگلستان نامعتبر است
به یک بسته شبکه و سیم های دیگر (منبع تغذیه، سیگنال و غیره) وصل کنید «حتی در صورت محافظت از هر دو.

توصیه می شود یک خازن با ظرفیت حدود 0.1 μF به موازات سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور قدرت در مجاورت پایانه های سیم پیچ و به صورت سری با آن، یک مقاومت محدود کننده جریان با مقاومت حدود 100 نصب شود. اهم این امکان "بستن" انرژی ذخیره شده در هسته ترانسفورماتور قدرت را در لحظه باز شدن کلید اصلی فراهم می کند.

برنج. 4.3. گزینه هایی برای محافظت از ترانسفورماتور قدرت از انتقال نویز ضربه ای از شبکه به مدار ثانویه (و بالعکس):
الف - بدون حفاظت؛ ب - جداسازی سیم پیچ های اولیه و ثانویه؛ v-قرار دادن صفحه بین سیم پیچ ها؛ G -محافظ کامل سیم پیچ اولیه؛ د -محافظت کامل از تمام عناصر ترانسفورماتور

برنج. 4.4. نمودار منبع تغذیه ساده شده (آ)و نمودارها (قبل از میلاد مسیح)،توضیح عملکرد یکسو کننده تمام موج

منبع تغذیه هر چه منبع نویز ضربه ای روی شبکه بیشتر باشد، ظرفیت خازن C بیشتر است.

توجه داشته باشید که با افزایش ظرفیت C فیلتر (شکل 4.4، a) منبع تغذیه دستگاه ما، احتمال خرابی دستگاه های همسایه افزایش می یابد، زیرا مصرف برق از شبکه توسط دستگاه ما به طور فزاینده ای کاراکتر را به دست می آورد. از ضربات در واقع، ولتاژ در خروجی یکسو کننده نیز در آن بازه های زمانی زمانی که انرژی از شبکه گرفته می شود افزایش می یابد (شکل 4.4، ب). این فواصل در شکل. 4.4 سایه دار هستند.

با افزایش ظرفیت خازن C، دوره های شارژ آن کمتر و کمتر می شود (شکل 4.4، ج)، و جریان گرفته شده در یک پالس از شبکه بیشتر و بیشتر می شود. بنابراین، یک دستگاه ظاهراً "بی ضرر" می تواند تداخلی در شبکه ایجاد کند که از تداخل یک دستگاه جوش "کمتر" نیست.

4.2. قوانین زمینی که محافظت در برابر تداخل زمین را فراهم می کند

در دستگاه های ساخته شده به شکل بلوک های ساختاری کامل، حداقل دو نوع اتوبوس "زمینی" وجود دارد - مسکن و مدار. مطابق با الزامات ایمنی، اتوبوس قاب لزوماً به اتوبوس زمینی که در اتاق گذاشته شده است متصل می شود. گذرگاه مدار (نسبت به آن که سطوح ولتاژ سیگنال اندازه گیری می شود) نباید به گذرگاه قاب داخل بلوک متصل شود - باید یک گیره جداگانه برای آن جدا شده از قاب خارج شود.

برنج. 4.5. اتصال به زمین نامناسب و صحیح دستگاه های دیجیتال. نشان داده شده یک اتوبوس زمینی است که معمولاً در داخل خانه یافت می شود

در شکل 4.5 گزینه هایی برای اتصال زمین نادرست و صحیح گروهی از دستگاه ها را نشان می دهد که توسط خطوط اطلاعات به هم متصل شده اند. (این خطوط نشان داده نمی شوند). اتوبوس های مدار "زمین" با سیم های جداگانه در نقطه A و قاب - در نقطه B، تا حد امکان به نقطه A متصل می شوند. نقطه A ممکن است در اتاق ها به اتوبوس زمین متصل نباشد، اما این باعث ناراحتی می شود، برای مثال، هنگام کار با یک اسیلوسکوپ، که زمین پروب به کیس متصل است.

با اتصال زمین نادرست (شکل 4.5 را ببینید)، ولتاژهای ضربه ای تولید شده توسط جریان های یکسان کننده در امتداد گذرگاه زمین، در واقع به ورودی عناصر تنه گیرنده اعمال می شود که می تواند باعث عملکرد نادرست آنها شود. لازم به ذکر است که انتخاب بهترین گزینه ارتینگ به شرایط خاص "محلی" بستگی دارد و اغلب پس از یک سری آزمایش های دقیق انجام می شود. با این حال، قاعده کلی (نگاه کنید به شکل 4.5) همیشه صادق است.

4.3. سرکوب تداخل در مدارهای منبع تغذیه ثانویه

به دلیل اندوکتانس محدود ریل های برق و زمین، جریان های ضربه ای باعث می شوند که ولتاژهای ضربه ای با قطب مثبت و منفی بین پایه های برق و زمین ریزمدار اعمال شود. اگر گذرگاه‌های برق و زمین با رساناهای نازک چاپی یا دیگر ساخته شده باشند، و خازن‌های جداکننده فرکانس بالا یا به طور کامل وجود نداشته باشند یا تعداد آنها کافی نباشد، در این صورت زمانی که چندین ریزمدار TTL به طور همزمان در انتهای "دور" برد مدار چاپی سوئیچ شوند. دامنه نویز ضربه ای در منبع تغذیه (نوازش های ولتاژی که بین منبع تغذیه و زمین ریز مدار عمل می کند) می تواند 2 ولت یا بیشتر باشد. بنابراین هنگام طراحی برد مدار چاپی باید دستورالعمل های زیر رعایت شود.

1. ریل های برق و زمین باید حداقل اندوکتانس را داشته باشند. برای انجام این کار، آنها به شکل ساختارهای شبکه ای ساخته می شوند که کل منطقه برد مدار چاپی را پوشش می دهند. اتصال میکرو مدارهای TTL به اتوبوس که یک "شاخه" است غیرقابل قبول است، زیرا با نزدیک شدن به انتهای آن، اندوکتانس مدارهای منبع تغذیه جمع می شود. ریل های برق و زمین در صورت امکان باید کل منطقه آزاد برد مدار چاپی را پوشش دهند. باید توجه ویژه ای به طراحی ماتریس های حافظه پویا تجمعی روی ریزمدارهای K565RU5، RU7 و غیره شود. ماتریس باید مربع باشد تا خطوط آدرس و کنترل دارای حداقل طول باشند. هر ریز مدار باید در یک سلول مجزا از ساختار شبکه باشد که توسط ریل های برق و زمین (دو شبکه مستقل) تشکیل شده است. گذرگاه‌های برق و زمین ماتریس ذخیره‌سازی نباید با جریان‌های «خارجی» که از درایورهای آدرس، تقویت‌کننده‌های سیگنال کنترل و غیره جاری می‌شوند، بارگیری شوند.
2. اتصال برق خارجی و گذرگاه های زمین به برد از طریق کانکتور باید از طریق چندین کنتاکت با فاصله مساوی در طول کانکتور انجام شود، به طوری که ورودی به ساختارهای شبکه ای گذرگاه های برق و زمین از چندین نقطه به طور همزمان انجام شود. .
3. تداخل منبع تغذیه باید نزدیک به جایی که رخ می دهد سرکوب شود. بنابراین، یک خازن با فرکانس بالا با ظرفیت حداقل 0.02 μF باید در نزدیکی پایه های قدرت هر میکرو مدار TTL قرار گیرد. این امر به ویژه در مورد تراشه های حافظه هیپ فوق الذکر نیز صدق می کند. برای فیلتر تداخل فرکانس پایین، لازم است از خازن های الکترولیتی، به عنوان مثال، با ظرفیت 100 μF استفاده شود. هنگام استفاده از ریزمدارهای حافظه پویا، خازن های الکترولیتی مثلاً در گوشه های ماتریس ذخیره سازی یا در مکان دیگری نصب می شوند. ، اما در نزدیکی این ریز مدارها.

با توجه به، به جای خازن های فرکانس بالا، از اتوبوس های قدرت ویژه BUS-BAR، CAP-BUS استفاده می شود که در زیر یا بین خطوط ریز مدار قرار می گیرند، بدون اینکه فناوری معمول خودکار نصب عناصر روی تخته با لحیم کاری "موج" بعدی ایجاد شود. . این اتوبوس ها خازن های توزیع شده با ظرفیت خطی حدود 0.02 μF / سانتی متر هستند. با ظرفیت کل مشابه خازن‌های گسسته، اتوبوس‌ها در تراکم سیم‌کشی‌های بالاتر، رد نویز بهتری را ارائه می‌کنند.

برنج. 4.6. انواع اتصال بردهای P1-PZ به واحد منبع تغذیه

در شکل 4.6 توصیه هایی برای اتصال دستگاه های ساخته شده بر روی تخته های مدار چاپی P1 - PZ به خروجی منبع تغذیه ارائه شده است. یک دستگاه با جریان بالا ساخته شده بر روی برد PZ صدای بیشتری در اتوبوس های برق و زمین ایجاد می کند، بنابراین باید از نظر فیزیکی به منبع تغذیه نزدیکتر شود و حتی بهتر است با استفاده از اتوبوس های جداگانه تغذیه شود.

4.4. قوانین کار با خطوط ارتباطی توافق شده

در شکل شکل موج 4.7 بسته به نسبت مقاومت مقاومت بار R و امپدانس مشخصه کابل p، شکل موج سیگنال های منتقل شده از طریق کابل را نشان می دهد. هنگامی که R = p سیگنال ها بدون اعوجاج منتقل می شوند. امپدانس مشخصه نوع خاصی از کابل کواکسیال شناخته شده است (به عنوان مثال 50، 75، 100 اهم). امپدانس مشخصه کابل های تخت و جفت های پیچ خورده معمولاً نزدیک به 110-130 اهم است. مقدار دقیق آن را می توان به طور تجربی با انتخاب یک مقاومت K به دست آورد، در صورت اتصال، اعوجاج حداقل است (شکل 4.7 را ببینید). هنگام انجام آزمایش، از مقاومت سیم های متغیر استفاده نکنید، زیرا آنها اندوکتانس زیادی دارند و می توانند شکل موج را تحریف کنند.

خط ارتباطی از نوع "کلکتور باز" (شکل 4.8).برای انتقال هر سیگنال تنه با زمان افزایش حدود 10 نانو ثانیه در فواصل بیش از 30 سانتی متر، از یک جفت پیچ خورده جداگانه استفاده می شود یا یک جفت هادی در یک کابل تخت جدا می شود. در حالت غیرفعال، تمام فرستنده ها خاموش می شوند. هنگامی که هر فرستنده یا گروهی از فرستنده ها راه اندازی می شود، ولتاژ خط از بیش از 3 ولت به حدود 0.4 ولت کاهش می یابد.

با طول خط 15 متر و با تطبیق صحیح آن، مدت زمان فرآیندهای گذرا در آن بیش از 75 ns نیست. خط تابع Editing OR را با توجه به سیگنال هایی که با سطوح ولتاژ پایین نمایش داده می شوند، پیاده سازی می کند.

برنج. 4.7. انتقال سیگنال از طریق کابل О - ژنراتور پالس ولتاژ

خط ارتباطی از نوع "گسترش کننده باز" (شکل 4.9 ").این مثال نمونه ای از یک خط با استفاده از کابل تخت را نشان می دهد. سیم های سیگنال با سیم های زمین متناوب می شوند. در حالت ایده‌آل، هر سیم سیگنال از دو طرف توسط سیم‌های زمین مخصوص به خود محصور می‌شود، اما این معمولاً ضروری نیست. در شکل 4.9، هر سیم سیگنال در مجاورت زمین "خود" و "خارجی" است که معمولاً کاملاً قابل قبول است. یک کابل تخت و مجموعه ای از جفت های پیچ خورده اساساً یک چیز هستند، و با این حال دومی در شرایط افزایش سطح تداخل خارجی ترجیح داده می شود. یک خط امیتر باز یک تابع OR سیمی را برای سیگنال هایی که با سطوح ولتاژ بالا نشان داده می شوند، ارائه می دهد. مشخصات زمان‌بندی تقریباً مشابه خطوط «کلکتور باز» است.

خط ارتباطی از نوع "جفت دیفرانسیل" (شکل 4.10).این خط برای انتقال سیگنال یک طرفه استفاده می شود و با افزایش ایمنی نویز مشخص می شود، زیرا گیرنده به تفاوت سیگنال ها واکنش نشان می دهد و تداخل القا شده از خارج روی هر دو سیم تقریباً به یک شکل عمل می کند. طول خط عملاً توسط مقاومت اهمی سیم ها محدود می شود و می تواند به چند صد متر برسد.

برنج، 4.8. باز کردن خط ارتباط جمع کننده

برنج. 4.9. خط ارتباطی از نوع امیتر باز

برنج. 4.10. خط ارتباطی جفت دیفرانسیل

تمام خطوط مورد بحث باید از گیرنده‌هایی با امپدانس ورودی بالا، ظرفیت ورودی کم و ترجیحاً با مشخصه انتقال هیسترزیس برای افزایش ایمنی نویز استفاده کنند.

اجرای فیزیکی بزرگراه (شکل 4. II)،هر دستگاه متصل به صندوق عقب شامل دو کانکتور است. مداری مشابه آنچه در شکل نشان داده شده است. 4.11، قبلا در نظر گرفته شد (نگاه کنید به شکل 3.3)، بنابراین، ما تنها در قوانینی که باید در هنگام طراحی واحدهای تطبیق (SB) رعایت شود، صحبت خواهیم کرد.

انتقال سیگنال های ترانک از طریق کانکتورها.بهترین گزینه ها برای اتصالات سیم کشی در شکل نشان داده شده است. .4.12. در این موارد، قسمت جلویی پالس که در امتداد خط قرار دارد، اتصال دهنده را "احساس" نمی کند، زیرا ناهمگنی وارد شده به خط کابل ناچیز است. با این حال، این امر مستلزم گرفتن 50٪ از تماس های مورد استفاده در زیر زمین است.

اگر این شرایط به دلایلی غیرممکن باشد، ممکن است، به ضرر ایمنی نویز، گزینه دوم، مقرون به صرفه تر، اما تعداد مخاطبین برای سیم کشی اتصالات، که در شکل نشان داده شده است را بپذیرید. 4.13. این گزینه اغلب در عمل استفاده می شود. زمین های جفت پیچ خورده (یا زمین های کابل تخت) روی نوارهای فلزی با بیشترین سطح مقطع ممکن جمع آوری می شوند، به عنوان مثال 5 میلی متر مربع.

سیم کشی این زمین ها به طور مساوی در طول نوار انجام می شود، زیرا سیم های سیگنال مربوطه سیم کشی می شوند. هر دو نوار از طریق یک اتصال دهنده با استفاده از یک سری جامپر با حداقل طول و حداکثر مقطع به هم متصل می شوند و جامپرها در طول نوارها به طور مساوی فاصله دارند. هر جامپر ارتینگ نباید بیش از چهار خط سیگنال داشته باشد، اما تعداد کل جامپرها نباید کمتر از سه باشد (یکی در مرکز و دو تا در لبه ها).

برنج. 4.13. گزینه قابل قبول برای انتقال سیگنال از طریق کانکتور. H- = 5 mm2 - مقطع میله، 5 ^ 0.5 mm2 - سطح مقطع سیم زمین

برنج. 4.14. گزینه هایی برای انجام شاخه ها از تنه

اجرای انشعاب از بزرگراه.در شکل 4.14 گزینه هایی برای اجرای نادرست و صحیح یک شاخه از تنه را نشان می دهد. مسیر یک خط ردیابی می شود، سیم زمین به صورت مشروط نشان داده می شود. گزینه اول (یک اشتباه معمولی مهندسین مدار مبتدی!) با تقسیم انرژی موج به دو بخش مشخص می شود.

برنج. 4.15. گزینه هایی برای اتصال گیرنده ها به صندوق عقب
از خط A می آید. یک قسمت به بار خط B می رود، قسمت دیگر به بار خط C می رود. پس از بارگیری خط C، موج "پر" شروع به انتشار در امتداد خط B می کند و سعی می کند به خط B برسد. با نصف انرژی که قبلا ترک کرده بود موج بزنید. بنابراین جلوی سیگنال یک شکل پلکانی دارد.

با اجرای صحیح انشعاب، بخش های خطوط A، C و B به صورت سری به هم متصل می شوند، بنابراین موج عملا تقسیم نمی شود و جبهه های سیگنال مخدوش نمی شوند. فرستنده ها و گیرنده های قرار گرفته روی برد باید تا حد امکان به لبه آن نزدیک باشند تا ناهمگنی ایجاد شده در نقطه ای که بخش های خط B و C ترکیب می شوند کاهش یابد.

از فرستنده های یک یا دو طرفه می توان برای جدا کردن پرتوهای گیرنده از ستون فقرات استفاده کرد (شکل 3.18. 3.19 را ببینید). هنگام انشعاب یک خط به چند جهت، یک فرستنده جداگانه باید برای هر یک اختصاص داده شود (شکل 4.15، v).

برای انتقال خط بهتر است از پالس های ذوزنقه ای به جای مستطیل استفاده شود. سیگنال هایی با لبه های کم عمق، همانطور که اشاره شد، در امتداد خط با اعوجاج کمتر منتشر می شوند. در اصل، در صورت عدم وجود تداخل خارجی برای هر خط خودسرانه طولانی و حتی ناسازگار، می توانید نرخ افزایش آهسته سیگنال را انتخاب کنید که سیگنال های ارسالی و دریافتی به مقدار دلخواه کمی متفاوت باشند.

برای به دست آوردن پالس های ذوزنقه ای، فرستنده به شکل یک تقویت کننده دیفرانسیل با یک حلقه بازخورد یکپارچه ساخته می شود. در ورودی گیرنده اصلی، همچنین به شکل تقویت کننده دیفرانسیل ساخته شده است، یک مدار یکپارچه برای فیلتر کردن تداخل فرکانس بالا نصب شده است.

هنگام انتقال سیگنال در برد، زمانی که تعداد گیرنده ها زیاد است، اغلب از "خاتمه سریال" استفاده می شود. این شامل این واقعیت است که در سری با خروجی فرستنده، در مجاورت این خروجی، یک مقاومت با مقاومت 20-50 اهم روشن می شود. این به شما این امکان را می دهد که فرآیندهای نوسانی را در جبهه سیگنال خنثی کنید. این تکنیک اغلب هنگام انتقال سیگنال های کنترلی (KA5، SAZ، \ UE) از تقویت کننده ها به LSI های حافظه پویا استفاده می شود.

4.5. درباره خواص حفاظتی کابل ها

در شکل 4.16، a ساده ترین طرح را برای انتقال سیگنال از طریق کابل کواکسیال نشان می دهد که در برخی موارد می توان آن را کاملاً رضایت بخش در نظر گرفت. عیب اصلی آن این است که در صورت وجود جریان های یکسان کننده پالسی بین زمین های قاب (تعادل پتانسیل عملکرد اصلی سیستم زمین قاب است) بخشی از این جریان ها 1 می تواند از طریق نوار کابل جریان یابد و باعث افت ولتاژ شود (عمدتاً به دلیل اندوکتانس قیطان)، که در نهایت بر روی بار K اثر می کند.

علاوه بر این، از این نظر، نمودار نشان داده شده در شکل. 4.16، a، ترجیح داده می شود و با افزایش تعداد نقاط تماس غلاف کابل با زمین قاب، احتمال تخلیه بارهای القایی از قیطان بهبود می یابد. استفاده از یک کابل با یک نوار اضافی (شکل 4.16، ج) امکان محافظت در برابر هر دو پیکاپ خازنی و جریانهای تساوی را فراهم می کند، که در این مورد از طریق نوار بیرونی جریان می یابد و عملاً بر مدار سیگنال تأثیر نمی گذارد.

اتصال کابل با قیطان اضافی طبق نمودار نشان داده شده در شکل. 4.16، d، به شما امکان می دهد با کاهش ظرفیت خطی آن، ویژگی های فرکانس خط را بهبود بخشید. در حالت ایده آل، پتانسیل هر بخش ابتدایی هسته مرکزی با پتانسیل استوانه ابتدایی نوار داخلی که این بخش را احاطه کرده است، مطابقت دارد.

از این نوع خطوط در شبکه های کامپیوتری محلی برای افزایش سرعت انتقال اطلاعات استفاده می شود. غلاف بیرونی کابل بخشی از مدار سیگنال است و بنابراین از نظر مصونیت در برابر تداخل خارجی، این مدار معادل مدار نشان داده شده در شکل است. 4.16.6.

برنج. 4.16. موارد استفاده از کابل

نه نوار مسی و نه نوار آلومینیومی یک کابل کواکسیال ساده از آن در برابر اثرات میدان های مغناطیسی فرکانس پایین محافظت نمی کند. این فیلدها EMF را هم در بخش بافته و هم در بخش مربوطه از هسته مرکزی القا می کنند.

اگرچه این EMF ها از نظر علامت به یک نام هستند، اما به دلیل هندسه متفاوت هادی های مربوطه - هسته مرکزی و قیطان، از نظر بزرگی یکدیگر را جبران نمی کنند. EMF دیفرانسیل در نهایت برای بارگذاری K اعمال می شود. قیطان اضافی (شکل 4. 16, ج، د)همچنین قادر به جلوگیری از نفوذ یک میدان مغناطیسی با فرکانس پایین به ناحیه داخلی آن نیست

حفاظت در برابر میدان‌های مغناطیسی با فرکانس پایین توسط یک کابل حاوی یک جفت سیم پیچ خورده، محصور در یک بافته ارائه می‌شود (شکل 4.16، ه)در این حالت، EMF القا شده توسط یک میدان مغناطیسی خارجی روی سیم‌هایی که جفت پیچ خورده را تشکیل می‌دهند، هم از نظر علامت و هم در مقدار مطلق یکدیگر را کاملاً جبران می‌کنند.

این بیشتر درست است، هر چه گام پیچش سیم ها در مقایسه با ناحیه عمل میدان کمتر باشد و پیچش با دقت (متقارن) بیشتری انجام شود. نقطه ضعف چنین خطی "سقف" فرکانس نسبتا پایین آن - حدود 15 مگاهرتز - به دلیل تلفات انرژی زیاد سیگنال مفید در فرکانس های بالاتر است.

نمودار نشان داده شده در شکل. 4.16، ه،بهترین محافظت را در برابر انواع تداخل (پیکاپ خازنی، جریان های یکسان کننده، میدان های مغناطیسی با فرکانس پایین، میدان های الکترومغناطیسی با فرکانس بالا) ارائه می دهد.

توصیه می شود نوار داخلی را به زمین "مهندسی رادیویی" یا "واقعی" (به معنای واقعی کلمه به زمین) و نوار بیرونی را به زمین "سیستم" (مدار یا قاب) متصل کنید. در صورت عدم وجود یک زمین "واقعی"، می توانید از نمودار اتصال نشان داده شده در شکل استفاده کنید. 4. 16, f.

نوار بیرونی در هر دو انتها به زمین سیستم متصل می شود، در حالی که نوار داخلی فقط به سمت منبع متصل می شود. در مواردی که نیازی به حفاظت در برابر میدان های مغناطیسی با فرکانس پایین نیست و امکان انتقال اطلاعات بدون استفاده از سیگنال های پارافاز وجود دارد، یکی از سیم های جفت تابیده می تواند به عنوان سیم سیگنال و دیگری به عنوان محافظ عمل کند. در این موارد مدارهای نشان داده شده در شکل. 4.16، ج، اف،را می توان به عنوان کابل های کواکسیال با سه محافظ در نظر گرفت - یک جفت سیم زمین پیچ خورده، یک کابل بافته شده داخلی و خارجی.

4.6. استفاده از اپتوکوپلرها برای سرکوب تداخل

اگر دستگاه های سیستم با فاصله قابل توجهی، به عنوان مثال، 500 متر از هم جدا شوند، نمی توان روی این واقعیت حساب کرد که زمین های آنها همیشه پتانسیل یکسانی دارند. همانطور که اشاره شد، جریان های یکسان کننده در امتداد هادی های زمین به دلیل اندوکتانس آنها نویز ضربه ای را روی این هادی ها ایجاد می کند. این تداخل در نهایت به ورودی گیرنده ها اعمال می شود و می تواند باعث ایجاد آلارم کاذب شود.

استفاده از خطوط جفت دیفرانسیل (نگاه کنید به § 4.4) فقط می تواند نویز حالت معمولی را سرکوب کند و بنابراین همیشه نتایج مثبت را نشان نمی دهد. در شکل 4.17 نمودار کوپلرهای بین دو دستگاه دور از یکدیگر را نشان می دهد.

برنج. 4.17. طرح های جداسازی اپتوکوپلر بین دستگاه های دور از یکدیگر:
الف - با یک گیرنده فعال، ب- دارای فرستنده فعال

مداری با "گیرنده فعال" (شکل 4.17، a) حاوی یک اپتوکوپلر انتقال دهنده VI و یک اپتوکوپلر گیرنده V2 است. هنگامی که سیگنال های پالسی به ورودی X اعمال می شود، LED اپتوکوپلر VI به صورت دوره ای نور ساطع می کند، در نتیجه ترانزیستور خروجی این اپتوکوپلر به طور دوره ای اشباع می شود و مقاومت بین نقاط a و b از چند صد کیلو اهم به چند ده کاهش می یابد. از اهم

هنگامی که ترانزیستور خروجی اپتوکوپلر فرستنده روشن می شود، جریان قطب مثبت منبع U2 از LED اپتوکوپلر عبور می کند. V2،خط (نقاط a و b) و به قطب منفی این منبع باز می گردد. منبع U2 از منبع U3 جدا شده است.

اگر ترانزیستور خروجی اپتوکوپلر فرستنده خاموش باشد، جریانی از مدار منبع U2 عبور نمی کند. سیگنال X "در خروجی اپتوکوپلر V2 اگر LED آن روشن باشد نزدیک به صفر است و اگر این LED خاموش باشد نزدیک به +4 V است. بنابراین، وقتی X == 0، LED های اپتوکوپلرهای فرستنده و گیرنده روشن هستند. و بنابراین X" == 0. وقتی X == 1 هر دو LED خاموش هستند و X "== 1.

جداسازی اپتوکوپلر می تواند به طور قابل توجهی ایمنی کانال ارتباطی در برابر نویز را افزایش دهد و از انتقال اطلاعات در فواصل صدها متری اطمینان حاصل کند. دیودهای متصل به اپتوکوپلرهای فرستنده و گیرنده برای محافظت از آنها در برابر نوسانات ولتاژ معکوس استفاده می شود. مدار مقاومت متصل به منبع U2 برای تنظیم جریان در خط و محدود کردن جریان از طریق LED اپتوکوپلر گیرنده عمل می کند.

جریان در خط با توجه به رابط IRPS می تواند برابر با 20 یا 40 میلی آمپر انتخاب شود. هنگام انتخاب مقادیر مقاومت، مقاومت اهمی خط ارتباطی باید در نظر گرفته شود. طرحی با "فرستنده فعال" (شکل 4.17، ب)با قبلی تفاوت دارد زیرا منبع تغذیه خط U2 در کنار فرستنده قرار دارد. این هیچ مزیتی ندارد - هر دو مدار اساساً یکسان هستند و به اصطلاح "حلقه های جریان" هستند.

توصیه های ارائه شده در این فصل ممکن است برای یک طراح مدار مبتدی خیلی سخت به نظر برسد. مبارزه با تداخل در نظر او به عنوان "نبرد با آسیاب بادی" به نظر می رسد، و عدم تجربه در طراحی دستگاه های با پیچیدگی فزاینده این توهم را ایجاد می کند که می توان بدون پیروی از هیچ یک از توصیه های ارائه شده، یک دستگاه کارآمد ایجاد کرد.

در واقع، گاهی اوقات این امکان پذیر است. حتی موارد شناخته شده ای از تولید سریالی چنین دستگاه هایی وجود دارد. با این حال، در بررسی های غیر رسمی کار آنها، می توانید عبارات غیر فنی جالب بسیاری را بشنوید، مانند اثر بازدیدو برخی دیگر، ساده تر و قابل فهم تر.

فیلتر سرکوب EMI (10+)

فیلتر تداخل الکترومغناطیسی فرکانس بالا

دلیل وقوع نویز ضربه ای با فرکانس بالا بی اهمیت است. سرعت نور بی نهایت نیست و میدان الکترومغناطیسی با سرعت نور حرکت می کند. هنگامی که دستگاهی داریم که به نحوی ولتاژ شبکه را با سوئیچینگ مکرر تبدیل می کند، انتظار داریم که جریان های موج دار که به سمت یکدیگر هدایت می شوند در سیم های برق که به برق می روند ظاهر شوند. از طریق یک سیم، جریان به دستگاه می ریزد و از طریق سیم دیگر به بیرون می ریزد. اما اصلا اینطور نیست با توجه به محدود بودن سرعت انتشار میدان، ضربه جریان ورودی نسبت به جریان خروجی تغییر فاز می‌دهد. بنابراین، در یک فرکانس مشخص، جریان های فرکانس بالا در سیم های شبکه در یک جهت، به صورت فاز جریان می یابد.

متأسفانه، به طور دوره ای در مقالات با خطا مواجه می شود، آنها تصحیح می شوند، مقالات تکمیل می شوند، توسعه می یابند، موارد جدید در حال آماده شدن هستند. برای اطلاع از اخبار مشترک شوید.

اگر چیزی مشخص نیست، حتما بپرسید!