一般情形的電源分配問(wèn)題

如果電源系統出現下面所列的現象，可以試試這些有益的提示。這不是一個(gè)完整的解決方案，但是應該可以幫助你開(kāi)始解決問(wèn)題。

1、TTL-ECL混合系統中隨機ECL錯誤

在一個(gè)系統中、如果不考慮系統設計結果而混合使用TTL和ECL，這并不是個(gè)好主意。與ECL電路相比，TTL電路在電源線(xiàn)上會(huì )引起更多的噪聲。而同時(shí)，ECL電路對電源被動(dòng)更敏感。一個(gè)典型的特征就是這些ECL電路會(huì )出現隨機錯誤。

有關(guān)的提示如下：

首先確保TTL和ECL信號彼此清晰獨立，這樣解決了直接串擾的問(wèn)題。保持其間距至少等于走線(xiàn)距地平面高度的8倍。

如果TTL使用+5V，而ECL使用-5.2V，則會(huì )非常有利，電源系統已經(jīng)被分開(kāi)了，假定已經(jīng)有了一個(gè)完整的地平面，TTL噪聲泄漏進(jìn)ECL系統的機會(huì )將很小。如果沒(méi)有完整的地平面。那就加一個(gè)。一個(gè)有能力的設計工作室很快就能增加一個(gè)地平面。加上地平面后，再做一次設計，看看它是否有效工作。

一些設計者TTL和ECL電路都使用+5V。作為ECL電路。這不是最佳的工作電壓。但是能夠工作。如果可能，切斷TTL區域的時(shí)鐘，確定從TTL區域是否有泄漏的噪聲引起ECL錯誤。

為了減少噪聲泄漏，從物理上把TTL和ECL區域的設計分開(kāi)。然后，把+5V平面（不是地）一分為二，把印刷電路板分成TTL和ECL兩個(gè)分離的區域。電路板的主電源輸入應該是TTL一側。保持地平面的完整，確保沒(méi)有長(cháng)的信號走線(xiàn)穿越兩個(gè)+5V區域的邊界，然后在兩個(gè)+5V平面之間連接一個(gè)有足夠電流負載能力的1UH電感。這將會(huì )限制進(jìn)入ECL系統的TTL噪聲的數量。

為了保證最大的可靠性，兩個(gè)部分之間的信號傳輸使用差分信號。

2、分配線(xiàn)中的壓降過(guò)大

當通過(guò)長(cháng)的引線(xiàn)向多個(gè)印刷電路板提供電源的時(shí)候，通常沒(méi)有合適的位置來(lái)安裝電源供電的遠端傳感線(xiàn)。

如果電源分配線(xiàn)的阻抗太大，每塊印刷電路板的局部電壓將會(huì )不一致。

有關(guān)的建議如下：

先粗略分配直流電源，然后在每塊印刷電路板上重新進(jìn)行本地調整。這需要在每塊板子上有本地調整電路，在每塊板子上配置一個(gè)+8V的線(xiàn)性穩壓電源，并配置一個(gè)+40V的形狀穩壓電源。

分配直流電源采用可調整的方式，但是電壓要高，這樣就降低了由于每條線(xiàn)的電流衰減導致的電源電壓下降。然后，在每塊印刷電路板上加一個(gè)直流-直流轉換器。如果直流-直流穩壓器非常穩定，則不必重新調整。

采用多相調整的形式分配高電壓交流電，使其波頂部平坦。每塊印刷電路板上本地至少使用兩個(gè)變壓器，以高速交流電流。通過(guò)適當的設計，頂部平坦的波形將較好地重疊，只需要很少的輸出濾波電容。頂部平坦的高頻波形不需要非常大的變壓器。一種與汽車(chē)交流發(fā)電機類(lèi)似的機制，可以產(chǎn)生這樣頂部平坦的波形。其采用磁場(chǎng)旋轉來(lái)調整輸出電壓，通過(guò)軸上的一個(gè)大的飛輪來(lái)控制短暫的電流通斷。

3、插入電路板時(shí)的電源脈沖干擾

有些系統必須允許使用者在電路板運行時(shí)進(jìn)行插入和拔出操作。當一塊電路板插入一個(gè)工作背板的時(shí)候，由于板上的旁路電容要充電到滿(mǎn)電壓，它要吸收巨大的電流。這些電流大部分從其他電路板上的旁路電容汲取。其結果是在電源線(xiàn)中不可避免地引起一個(gè)脈沖干擾。

有關(guān)的提示如下：

在每塊電路板上使用最小的旁路電容。在背板上直接連接一個(gè)大的旁路電容。只有當每塊電路板上旁路電容的引腳電感加上電源分配布線(xiàn)的電感遠遠大于背板大電容的引腳電感時(shí)，板上的電容才工作。

在每塊電路板的電源引腳上專(zhuān)門(mén)串聯(lián)一些電感。在背板上直接連接一個(gè)大的旁路電容。這樣的效果比前面的方法要好一些，因為增加了每塊電路板的電感。

采用一個(gè)主動(dòng)調整電路，使電路慢慢地施加到每塊電路板上?？梢杂靡粋€(gè)大的開(kāi)關(guān)場(chǎng)效應晶體管在每塊電路板上塔一個(gè)激活電路。場(chǎng)效應晶體管慢慢地施加電源，降低了DI/DT，因此減少了電源供電脈沖干擾。10PS的充電時(shí)間可以解決絕大部分問(wèn)題。

慢啟動(dòng)的場(chǎng)效應晶體管開(kāi)關(guān)，又稱(chēng)軟啟動(dòng)電路，經(jīng)常會(huì )導致太多的壓降。為了解決壓降問(wèn)題，可以在印刷電路板上使用兩個(gè)電源引腳連接，使電路板充電到大約4.5V，第二個(gè)引腳直接連接到電源總線(xiàn)，使電路板完全充電到+5V。我們沒(méi)對第二個(gè)脈沖干擾進(jìn)行保護，但是與其他方式相比，它的大小只是其十分之一。

4、電源分配線(xiàn)的EMI輻射

電源線(xiàn)中的電流變化容易導致數字產(chǎn)品的輻射。這個(gè)電磁輻射可能超過(guò)FCC標準限制。

有關(guān)的提示如下：

使用比較好的旁路電容來(lái)限制每塊電路板上變化電流的泄漏。

在電源線(xiàn)上串聯(lián)一個(gè)共模扼流圈，以限制線(xiàn)路上的共模電流。

走線(xiàn)盡量靠近，限制電磁輻射的區域。

用一個(gè)完整的金屬屏蔽罩罩住電源線(xiàn)，屏蔽罩的兩端連接到機殼地。