揭秘高频PCB板上的电源噪声干扰:影响与解决之道(上)

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在高频PCB板上,电源噪声干扰是一个常见问题。这种干扰通常是由于电流在PCB板上流动时产生的电磁场引起的。当电流在PCB上的电源线或地线中流动时,会产生电磁场。如果这些场与PCB上的其他组件相互作用,它们可能会产生噪声,从而影响电路的性能。
电源
 
电源噪声干扰的来源有很多,如果电源和地线太窄或太长,导致电源和地线设计不良,会导致阻抗增加,从而产生噪声。如果组件之间的距离过近,可能会产生耦合效应,从而增加噪声。某些高速开关电路会产生大量的电流噪声。
 
电源噪声可能会通过电源线或共享地线传播到其他电路中,导致信号的干扰和失真。这可能引发电路逻辑错误、延迟或误操作,进而影响电路的性能。高频噪声可能导致时钟信号的抖动,这会影响电路的稳定性和性能。时钟信号是许多数字电路正常运行的关键,因此,任何形式的抖动都可能导致问题。
电源噪声可能会降低电子元器件的灵敏度,从而影响电路性能。这可能导致信号的幅度减小、噪声增加,进一步影响电路的精度和可靠性。电源噪声可能会影响测量仪器的准确性,导致测量结果的误差。在需要高精度测量的应用中,这可能成为一个严重问题。
 
在某些情况下,电源噪声可能会引发芯片内部的逻辑错误。这可能是由于芯片内部某些晶体管状态转换时引起的电源噪声,而其他逻辑电路处于电平转换的过程中(不定态区域)。电源分配系统的高频噪声如果不能被很好地滤除,可能会在整个电源网络中来回游荡,引起严重的电磁干扰问题。这不仅影响同一电源的其它芯片正常工作,还可能通过辐射和传导的方式对其他设备或系统产生负面影响。
 
长期受到电源噪声影响的元件可能会有一定程度的老化和损坏。元件的专属特性也会体现在设备的射频指纹中。在电力系统中,由于电磁干扰导致的电源噪声可能会影响继电保护的正常工作。例如,当电磁干扰影响到模拟电路时,可能会使信号传输的信噪比变坏,严重时甚至使要传输的信号被噪声所淹没;当影响到数字电路时,则可能引起逻辑关系出错。

 

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