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技术文章  

涡街流量计电源完整性和接地设计研究


发布日期:2020-10-27 点击:14次
  电源完整性问题主要是指,在涡街流量计pcb设计中当大量芯片同时开启或者关闭时在电路中就会产生较大的瞬态电流,同时由于地线和电源线上电阻和电感的存在,就会在两者之上产生电压波动。造成电源不稳定的主要原因有两方面:一是器件在高速开关状态下,瞬态的交变电流过大造成浪涌电压,影响电源稳定性;二是电流回路上存在电感。
⑴24v供电的涡街流量计,采用xtr115作为压流转换芯片,在芯片的电源端应该尽量降低浪涌电压的最大值,因此在芯片电源的输入端加上一个36v的稳压二极管,会有效的保证回路中的电压在一个正常的水平,不过如果电源电压接反时,稳压二极管在正向会产生大量的电流,可能损坏接收端的电路,所以如果在应用稳压二极管作为浪涌电压保护时,应该加一个二极管桥路以防止电源接反,电路如图5-1所示。
⑵在以往的电路设计中,为了防止数字器件所带来的高频噪声对模拟器件造成影响,常常将数字地和模拟地分开后,通过0ω电阻进行一点接地,最后与电源地相连形成回路,实现隔离数模两部分噪声,但是由于地层被分割开,破坏了地层的连续性,信号的小环路回路被阻碍,增大了信号的回路阻抗,同时也增大了回路返回路径的射频辐射和板件的电磁兼容性,增大了出现电源完整性问题的可能性。
  为了避免出现上述问题,在涡街流量计数字和模拟器件混合布局中应采用统一地,分区布局数字器件和模拟器件,但是地不进行分割。合理的对数模器件进行布局,根据基尔霍夫定律可知,电路地返回路径将沿着最小阻抗路径返回,也就是说数字器件和模拟器件的返回路径也将是分别在各自所对应的镜像路径返回,他们之间不会引起干扰
 
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