【電路設計】降噪電路-降噪方案分享-KIA MOS管

這種電路在設計時需要明確的注意。這些技術(shù)說明是在一些外圍電路中減少噪音的設計指南，在這些電路中高頻噪聲對晶體振蕩器的輸出尤其有利。

噪聲來源

首先，在圖 1 中，我們指出了典型的由晶體振蕩器和外圍電路產(chǎn)生的噪聲。

有三個主要的噪聲源:

1．電源線路噪聲

2．輸出線路噪聲

3．晶體振蕩器的噪聲

通常被稱為“噪聲”的是這三個因素的累積結(jié)果。

1、電源線路噪聲

電壓波紋和開關(guān)噪聲通常是由電源線發(fā)出的。這種噪聲會影響晶體振蕩器的輸出。此外，有必要確保晶體振蕩器產(chǎn)生的波紋噪聲不會流到電源線上。實施這些措施還可以改善隔離，防止其他設備產(chǎn)生的外部噪聲流入晶體振蕩器，從而保證晶體振蕩器的穩(wěn)定性。

2、輸出線路噪聲

輸出線噪聲是指輸出線作為天線的晶體振蕩器輸出的信號。對于輸出信號和物理跟蹤，應該實現(xiàn)降低噪聲的技術(shù)。

3、晶體振蕩器噪聲

晶體振蕩器的噪音是指晶體振蕩器內(nèi)部集成電路和電路發(fā)出的噪聲。要解決這一噪聲，需要確保晶體振蕩器穩(wěn)定的電源供應，并確保所需波形的形成，以實現(xiàn)晶體振蕩器的穩(wěn)定運行。

這些噪聲源依賴于上述的原因，并可通過本文稍后所提到的功率線和輸出線技術(shù)間接地減輕。

上述電源發(fā)出的噪聲水平與電流和電流環(huán)路徑成正比。因此，電流或電流回路阻抗的降低會導致發(fā)射噪音的降低。一般來說，電流和電流環(huán)路徑長度與晶體振蕩器及其外圍電路有關(guān)。

電流量：電源線=晶體振蕩器>輸出線

電流環(huán)大小：輸出線>電源線>晶體振蕩器

輸出線噪聲對晶體振蕩電路有最大的影響，其次是功率線的噪聲貢獻。實際晶體振蕩器所發(fā)出的噪聲比其他兩種來源的噪聲要低得多。

噪音對策

1. 建立穩(wěn)定的電源和接地連接。

2. 安裝濾波器以防止電源線產(chǎn)生噪聲。

3. 在主板上配置一條穩(wěn)定的輸出線。

1、穩(wěn)定的電源和接地連接

穩(wěn)定的電源和接地是指在寬頻帶(特別是高頻率)的極低的阻抗水平，以及在帶寬的所有點上達到均勻電勢的導體。特別是，接地線代表電路的基本電勢，因此必須達到最大的穩(wěn)定水平。這就需要設計一種具有不收縮的寬表面積的接地平面。

在多層板上，額外的接地平面用來在獨立層上配置電源線和地線。當設計涉及焊點，更廣泛的接觸面積確保更低的阻抗，因此更少的噪音。

2、電源線濾波器

通常，在電源線和地線之間放置一個濾波器，以防止晶體振蕩器的噪音泄漏到電源或接地線，反之亦然，以防止電源線的噪音進入晶體振蕩器。通常，旁路電容器用作電源線和地線的濾波器。下面提供詳細的解釋。

A. 旁路電容

旁路電容器可以降低相互作用的阻抗，并幫助穩(wěn)定電路的工作，同時吸收電力線上存在的噪聲。這是一種眾所周知的消噪方法。用適當?shù)碾娙葜蛋惭b電容器將解決大部分與噪音有關(guān)的問題。

I、旁路電容容量值

標準旁路電容值在 0.01μF 和 1μF 之間。該值應盡可能低，但在電源端子 VCC 和電源線阻抗相對于地面的頻率范圍內(nèi)是晶振頻率的三倍。在這里，您必須確認此頻率的頻率特性，以確保高頻側(cè)或低帶側(cè)的阻抗電平不增加。

II、安裝旁路電容器

為了減小噪聲，旁路電容應盡可能靠近晶體振蕩器安裝。隨著跟蹤長度的增加，寄生電感將增加，并導致更高頻率的阻抗增加。旁路電容的跟蹤長度應配置，以便信號通過連接到電源線。這將迫使噪聲通過旁路電容器，并改善噪聲消除效果。

避免在圖 2a 中顯示的類型。安裝旁路電容器時。高頻噪聲通常以直線的方式傳播，所以如果采用如圖 2a 所示的模式，噪聲就不會通過旁路電容器。因此，使用圖 2b 中所示的模式。

III、配置穩(wěn)定的輸出行

穩(wěn)定的輸出線是指能夠有效地將晶體振蕩器的輸出波形轉(zhuǎn)換為所需輸入的信號，并且具有最小的失真和電磁輻射。配置穩(wěn)定輸出線的關(guān)鍵在于確保輸入所需的波形屬性，如 tr、tf、VOH、VOL 等。

此外，穩(wěn)定的輸出線需要消除不必要的信號，如超調(diào)、低射、振鈴和回聲，如圖 3b 所示。為了減少不必要的輻射，了解跟蹤的天線效率也是很重要的。

防止輸出波形失真的措施包括：

a. 配置串行電阻

b. 配置終端電阻

c. 配置過濾器

d. 匹配輸出線阻抗

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