Проектирование электронных промышленных устройств. Кузнецов Б.Ф. - 43 стр.

                                                                                          43

зависит от спектрального распределения шума. Одним из наиболее распространенных способов
борьбы это использование конденсаторов.
       Ранее было показано, что танталовые электролитические конденсаторы применяются для
частот ниже 1 МГц, на более высоких частотах должны применяться керамические конденсаторы.
Необходимо не забывать, что конденсаторы имеют собственный резонанс и их неправильный вы-
бор может не только не помочь, но и усугубить проблему.
       Реальные характеристики могут отличаться у различных производителей и даже от партии
к партии у одного производителя. Важно понимать, что для эффективной работы конденсатора по-
давляемые им частоты должны находиться в более низком диапазоне, чем частота собственного
резонанса. В противном случае характер реактивного сопротивления будет индуктивным, а кон-
денсатор перестанет эффективно работать.
       Развязка питания интегральных схем с целью подавления высокочастотного шума состоит в
применении одного или нескольких конденсаторов, подключенных между выводами питания и
земли. Важно, чтобы проводники, соединяющие выводы с конденсаторами, были короткими. Если
это не так, то собственная индуктивность проводников будет играть заметную роль и сводить на
нет выгоды от применения развязывающих конденсаторов.
       Развязывающий конденсатор должен быть подключен к каждому корпусу микросхемы, не-
зависимо от того, сколько операционных усилителей находится внутри корпуса - 1, 2 или 4. Если
ОУ питается двухполярным напряжением, то, само собой разумеется, что развязывающие конден-
саторы должны располагаться у каждого вывода питания. Значение емкости должно быть тща-
тельно выбрано в зависимости от типа шума и помех, присутствующих в схеме.
       В особо сложных случаях может появиться необходимость добавления индуктивности,
включенной последовательно с выводом питания. Индуктивность должна располагаться до, а не
после конденсаторов.
       Другим, более дешевым способом является замена индуктивности резистором с малым со-
противлением (10...100 Ом). При этом вместе с развязывающим конденсатором резистор образует
низкочастотный фильтр. Этот способ ухудшает параметры питания, так как напряжение на ОУ
становится зависимым от потребляемого тока.
       Обычно для подавления низкочастотных помех в цепях питания бывает достаточно приме-
нить один или несколько алюминиевых или танталовых электролитических конденсаторов у вход-
ного разъема питания. Дополнительный керамический конденсатор будет подавлять высокоча-
стотные помехи от других плат.
       Множество шумовых проблем является результатом непосредственного соединения вход-
ных и выходных выводов. В результате высокочастотных ограничений пассивных компонентов
реакция схемы на воздействие высокочастотного шума может быть достаточно непредсказуемой.
       В ситуации, когда частотный диапазон наведенного шума в значительной степени отличает-
ся от частотного диапазона работы схемы, решение просто и очевидно - размещение пассивного
RC-фильтра для подавления высокочастотных помех. Однако, при применении пассивного
фильтра надо быть осторожным: его характеристики (из-за неидеальности частотных характери-
стик пассивных компонентов) утрачивают свои свойства на частотах, в 100...1000 раз превышаю-
щих частоту среза. При использовании последовательно соединенных фильтров, настроенных на
разные частотные диапазоны, более высокочастотный фильтр должен быть ближайшим к источни-
ку помех. Индуктивности на ферритовых кольцах также могут применяться для подавления шума,
они сохраняют индуктивный характер сопротивления до некоторой определенной частоты, а выше
их сопротивление становится активным.
       Наводки на аналоговую схему могут быть настолько большими, что избавиться (или, по
крайней мере, уменьшить) от них возможно только с помощью применения экранов. Для эффек-
тивной работы они должны быть тщательно спроектированы так, чтобы частоты, создающие наи-
большие проблемы, не смогли попасть в схему. Это означает, что экран не должен иметь отвер-
стия или вырезы с размерами, большими, чем 1/20 длины волны экранируемого излучения. Хоро-
шая идея отводить достаточное место под предполагаемый экран с самого начала проектирования