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आरएफ सर्किट के लिए बिजली आपूर्ति डिजाइन के प्रमुख बिंदु क्या हैं?

Oct 29, 2021

1. बिजली लाइन सर्किट के अंदर और बाहर ईएमआई का एक महत्वपूर्ण तरीका है। पावर लाइन के माध्यम से, बाहरी हस्तक्षेप को आंतरिक सर्किट में पारित किया जा सकता है, जिससे आरएफ सर्किट इंडेक्स प्रभावित होता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन और कपलिंग को कम करने के लिए, डीसी-डीसी मॉड्यूल के प्राइमरी साइड, सेकेंडरी साइड और लोड साइड का लूप एरिया न्यूनतम होना चाहिए। पावर सर्किट का रूप कितना भी जटिल क्यों न हो, उसका बड़ा करंट लूप जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए। पावर और ग्राउंड केबल्स को हमेशा एक साथ रखना चाहिए।

2. यदि सर्किट में एक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति का उपयोग किया जाता है, तो स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के परिधीय उपकरणों का लेआउट कम से कम पावर बैकफ्लो पथ के सिद्धांत का पालन करना चाहिए। फिल्टर कैपेसिटेंस स्विच पावर सप्लाई पिन के करीब होना चाहिए। स्विचिंग पावर मॉड्यूल के करीब, कॉमन-मोड इंडक्शन का उपयोग करें।

3. बोर्ड पर लंबी दूरी की बिजली लाइनें एक ही समय में कैस्केड एम्पलीफायर (45dB से अधिक लाभ) के आउटपुट और इनपुट टर्मिनलों के पास या पास नहीं होनी चाहिए। आरएफ सिग्नल ट्रांसमिशन चैनलों के रूप में पावर केबल का उपयोग न करें, जो आत्म-उत्तेजना का कारण बन सकता है या सेक्टर अलगाव को कम कर सकता है। लंबी दूरी की बिजली लाइन के दोनों सिरों पर और बीच में भी उच्च आवृत्ति फिल्टर कैपेसिटर की आवश्यकता होती है।

4. आरएफ पीसीबी के पावर इनलेट को समानांतर में तीन फिल्टर कैपेसिटर के साथ जोड़ा जाता है, और इन तीन कैपेसिटर के फायदे क्रमशः पावर लाइन पर निम्न, मध्यम और उच्च आवृत्तियों को फ़िल्टर करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए: 10UF, 0.1UF, 100PF। और अवरोही क्रम में बिजली आपूर्ति के इनपुट पिन के करीब।

5. बिजली की आपूर्ति के एक ही सेट के साथ छोटे सिग्नल कैस्केड एम्पलीफायर को खिलाएं, अंतिम चरण से शुरू होना चाहिए और बदले में सामने के चरण में बिजली की आपूर्ति करनी चाहिए, ताकि अंतिम चरण सर्किट द्वारा उत्पन्न ईएमआई का सामने के चरण पर कम प्रभाव पड़े। और पावर फिल्टर के प्रत्येक स्तर में कम से कम दो कैपेसिटर होते हैं: 0.1uF और 100PF। जब सिग्नल की आवृत्ति 1GHz से अधिक हो, तो 10pF का फ़िल्टर कैपेसिटर जोड़ा जाना चाहिए।

6. आमतौर पर कम-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर में उपयोग किया जाता है, फिल्टर कैपेसिटेंस पिन के करीब ट्रायोड पिन, उच्च आवृत्ति फिल्टर कैपेसिटेंस के करीब होना चाहिए। ट्रायोड कम कटऑफ आवृत्ति का उपयोग करता है। यदि इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर में ट्रायोड एक उच्च आवृत्ति ट्यूब है, जो प्रवर्धन क्षेत्र में काम कर रहा है, और परिधीय उपकरणों का लेआउट उचित नहीं है, तो बिजली आपूर्ति के आउटपुट छोर पर उच्च आवृत्ति दोलन उत्पन्न करना आसान है।

रैखिक वोल्टेज नियामक मॉड्यूल में भी यही समस्या हो सकती है क्योंकि चिप में फीडबैक लूप होते हैं और आंतरिक ट्रायोड प्रवर्धन क्षेत्र में संचालित होता है। वितरित अधिष्ठापन को कम करने और दोलन की स्थिति को नष्ट करने के लिए लेआउट के दौरान उच्च आवृत्ति फिल्टर कैपेसिटर को पिन के करीब होना आवश्यक है।

7. पीसीबी के पावर भाग का कॉपर फ़ॉइल आकार उसके द्वारा प्रवाहित अधिकतम धारा के अनुसार होता है, और भत्ते को ध्यान में रखा जाता है (आमतौर पर 1A/mm लाइन की चौड़ाई को संदर्भित किया जाता है)।

8. बिजली केबल्स के इनपुट और आउटपुट को पार नहीं किया जा सकता है।

9. पावर केबल्स के माध्यम से विभिन्न इकाइयों से हस्तक्षेप को रोकने के लिए पावर डिकूपिंग और फ़िल्टरिंग पर ध्यान दें। पावर केबल्स को वायरिंग करते समय पावर केबल्स को एक दूसरे से अलग किया जाना चाहिए। बिजली लाइन अन्य मजबूत हस्तक्षेप लाइनों (जैसे सीएलके) से अलग है।

10. छोटे सिग्नल एम्पलीफायर की बिजली आपूर्ति की तारों को अन्य ईएमआई हस्तक्षेप और सिग्नल की गुणवत्ता में गिरावट से बचने के लिए जमीन तांबे की त्वचा और जमीन के छेद से अलग करने की जरूरत है।

11.विभिन्न शक्ति परतों को अंतरिक्ष में अतिव्यापी होने से बचना चाहिए। मुख्य रूप से विभिन्न बिजली आपूर्ति के बीच हस्तक्षेप को कम करने के लिए, विशेष रूप से बहुत अलग वोल्टेज के साथ कुछ बिजली आपूर्ति के बीच, बिजली आपूर्ति विमानों की अतिव्यापी समस्या से बचने की कोशिश की जानी चाहिए, जब इसे टालना मुश्किल हो, अंतराल स्तर में विचार किया जा सकता है।

12. एक चार-परत पीसीबी (एक सर्किट बोर्ड जो आमतौर पर डब्ल्यूएलएएन में उपयोग किया जाता है) के लिए, अधिकांश अनुप्रयोगों में, घटकों और आरएफ लीड को बोर्ड की शीर्ष परत पर रखा जाता है, दूसरी परत को तीसरी परत पर व्यवस्थित रूप से रखा जाता है, और कोई भी संकेत केबल को चौथी परत पर वितरित किया जा सकता है।

प्रतिबाधा-नियंत्रित आरएफ सिग्नल पथ स्थापित करने के लिए दूसरी परत में एक सतत ग्राउंड प्लेन लेआउट का उपयोग आवश्यक है। यह कम से कम संभव ग्राउंड लूप की सुविधा भी देता है, पहली और तीसरी परतों के लिए उच्च स्तर का विद्युत अलगाव प्रदान करता है और दो परतों के बीच युग्मन को कम करता है। बेशक, अन्य बोर्ड परत परिभाषाओं का उपयोग किया जा सकता है (विशेषकर यदि बोर्ड में परतों की एक अलग संख्या है), लेकिन यह संरचना एक सिद्ध सफलता की कहानी है।

13. एक बड़ी शक्ति परत Vcc वायरिंग को आसान बना सकती है, लेकिन यह कॉन्फ़िगरेशन अक्सर सिस्टम के प्रदर्शन में गिरावट के लिए ट्रिगर होता है, और एक बड़े विमान पर सभी पावर लीड को एक साथ जोड़ने से पिन के बीच शोर संचरण से बचा नहीं जाएगा। इसके विपरीत, स्टार टोपोलॉजी का उपयोग विभिन्न पावर पिनों के बीच युग्मन को कम करता है। कठोर पीसीबी लेआउट और वीसीसी लीड (स्टार टोपोलॉजी) के साथ संयुक्त अच्छी पावर डिकूपिंग तकनीक किसी भी आरएफ सिस्टम डिजाइन के लिए एक ठोस आधार प्रदान कर सकती है। एक [जीजी] उद्धरण होने; शोर मुक्त [जीजी] उद्धरण; सिस्टम प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए बिजली की आपूर्ति आवश्यक है, हालांकि वास्तविक डिजाइन में अन्य कारक भी हो सकते हैं जो सिस्टम प्रदर्शन मेट्रिक्स को कम करते हैं।

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