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智能渦街流量計(jì)電源接地設(shè)計(jì)研究

更新時(shí)間:2021-06-17      點(diǎn)擊次數(shù):1643

電源完整性問(wèn)題主要是指,在渦街流量計(jì)PCB設(shè)計(jì)中當(dāng)大量芯片同時(shí)開(kāi)啟或者關(guān)閉時(shí)在電路中就會(huì)產(chǎn)生較大的瞬態(tài)電流,同時(shí)由于地線和電源線上電阻和電感的存在,就會(huì)在兩者之上產(chǎn)生電壓波動(dòng)。造成電源不穩(wěn)定的主要原因有兩方面:一是器件在高速開(kāi)關(guān)狀態(tài)下,瞬態(tài)的交變電流過(guò)大造成浪涌電壓,影響電源穩(wěn)定性;二是電流回路上存在電感。

⑴24V供電的渦街流量計(jì),采用XTR115作為壓流轉(zhuǎn)換芯片,在芯片的電源端應(yīng)該盡量降低浪涌電壓的最大值,因此在芯片電源的輸入端加上一個(gè)36V的穩(wěn)壓二極管,會(huì)有效的保證回路中的電壓在一個(gè)正常的水平,不過(guò)如果電源電壓接反時(shí),穩(wěn)壓二極管在正向會(huì)產(chǎn)生大量的電流,可能損壞接收端的電路,所以如果在應(yīng)用穩(wěn)壓二極管作為浪涌電壓保護(hù)時(shí),應(yīng)該加一個(gè)二極管橋路以防止電源接反,電路如圖5-1所示。
⑵在以往的電路設(shè)計(jì)中,為了防止數(shù)字器件所帶來(lái)的高頻噪聲對(duì)模擬器件造成影響,常常將數(shù)字地和模擬地分開(kāi)后,通過(guò)0Ω電阻進(jìn)行一點(diǎn)接地,最后與電源地相連形成回路,實(shí)現(xiàn)隔離數(shù)模兩部分噪聲,但是由于地層被分割開(kāi),破壞了地層的連續(xù)性,信號(hào)的小環(huán)路回路被阻礙,增大了信號(hào)的回路阻抗,同時(shí)也增大了回路返回路徑的射頻輻射和板件的電磁兼容性,增大了出現(xiàn)電源完整性問(wèn)題的可能性。
  為了避免出現(xiàn)上述問(wèn)題,在渦街流量計(jì)數(shù)字和模擬器件混合布局中應(yīng)采用統(tǒng)一地,分區(qū)布局?jǐn)?shù)字器件和模擬器件,但是地不進(jìn)行分割。合理的對(duì)數(shù)模器件進(jìn)行布局,根據(jù)基爾霍夫定律可知,電路地返回路徑將沿著最小阻抗路徑返回,也就是說(shuō)數(shù)字器件和模擬器件的返回路徑也將是分別在各自所對(duì)應(yīng)的鏡像路徑返回,他們之間不會(huì)引起干擾

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