Kuvtash hisoblagich tizimining ishonchini qanday oshirish mumkin
Elektronika sanoatining tez rivojlanishi bilan, turli qurilmalar va hisoblagichlar ko'pincha ishlab chiqarish boshqaruvida va jamiy hayotning barcha sohalarida keng qo'llanilmoqda. Bu paytda, hisoblagichlarning ishonchiligi talablari o'sib borayapti, energiya hisoblagichlari ham undan mustasno emas. Energiya hisoblagichlari uchun ishonch talablari aqlli hisoblagich texnologik standartlari ichida belgilangan.
Bu standartlar, energiya hisoblagichlarning o'rtacha xizmat ko'rsatish muddati to'rt yuz yildan kam bo'lmasligi kerak deb belgilaydi, bu esa ishonchni ta'minlashni o'rnatkich jarayonda ahamiyatli ekanini ko'rsatadi. Aniqlik shartlar va berilgan vaqt davomida talab etilgan funktsiyalarni amalga oshirish ehtimoli O'rta aralashadigan xato (MTBF) deyiladi, ya'ni o'rtacha xato oraliq vaqti. MTBF ishonchni o'lchashda umumiy hisob-kitob ma'lumotidir. Energiya hisoblagichlari uchun ishonchli dizaynning maqsadi, mahsulotning MTBF ni oshirish va normal ishlashni ta'minlashdir.
1. Aparat ishonchli dizayni
Energiya hisoblagichlari uchun elektr energiyasi tufayli aralashuvni cheklash dizayni
Injinerlik statistik tahlillarga ko'ra, energiya hisoblagich tizimiga kiruvchi aralashuvning 70% qiymati energiya manbadan keladi. Demak, energiya sifatini yaxshilash butun tizimning ishonchli ishlashi uchun juda muhim. Tizim energiyasi adolatdan olinadi, shuning uchun energiya manbaasi uchun aralashuvni cheklash dizayni asosan kirish portida filtratsiya va doimiy aralashuvni cheklashga qaratilgan.
2. Energiya hisoblagichlari uchun zamin dizayni
Zamin tizimi dizayni butun mahsulotning aralashuvni cheklash imkoniyatini o'z ichiga oladi. Yaxshi dizayn tashqi mohitdagi aralashuvni bloklaydi va ichki ulangan sarlavha effektiv ravishda pasaytiradi. Quyidagi ikki yo'nalishni e'tiborga olish tizimning ishonchini yaxshilaydi:
Raqamli zamin va analog zamin Raqamli signalning toq qirg'ig'i sababli, raqamli shemalarda oqim pulsdar orqali o'zgaradi. Shuning uchun, energiya hisoblagich tizimlarida analog zamin va raqamli zamin alohida tarzda dizayn qilinadi, faqat bitta nuqtaga bog'lanadi. Schemada joylashgan analog va raqamli shemalar mos ravishda "zaminlarga" bog'lanadi. Bu, raqamli shemaning pulsdar oqimini umumiy zamin impedans orqali analog shemaga ulashini samarali ravishda cheklaydi, doimiy aralashuv hosil qiladi. Tizimda yuqori chastotali katta signal mavjud bo'lganda, bu aralashuv aniqroq bo'ladi.
Bitta nuqta va bir nechta nuqtalardagi zamin Past chastotali tizimlarda, zamin ob'ektlari parallel va seriyaning bitta nuqtalardagi zaminini bir-biriga ulash orqali samarali bo'lib, bu erda har bir modulning zamin potensiali o'z oqimi va qarshiliqga bog'liq bo'ladi. Uning afzalligi, umumiy zamin qarshiliqidan aralashuv yo'q; kamchiliklari esa, zamin qatorlarining ko'proq ishlatilishi.
Seriyaning bitta nuqtalardagi zamin bir nechta modullar bir xil zamin qator segmentini ulaydi. Zamin qatorining ekvivalent qarshiliq shunchaki voltaj pasayishlarini yaratadi, demak, har bir modulning ulanish nuqtalari yer qarshiliqqa nisbatan farqli potensialga ega. Har qanday moduldagi oqim o'zgarishi zamin potensialini o'zgartiradi, shemani chiqishini o'zgartiradi va umumiy zamin qarshiliqidan aralashuv hosil qiladi. Bu usul qatorlarni oddiy qilib qo'yadi. Bir nechta nuqtalardagi zamin yuqori chastotali tizimlarda ko'pincha ishlatiladi, har bir modulning zamin qatorlari qoldiq qatoriga eng yaqin qilib ulanadi. Uning afzalliklari, qisqa zamin qatorlari, past impedans va umumiy zamin qarshiliqidan aralashuvni bekor qilish.
3. Energiya hisoblagichlari uchun ajralish dizayni
Ajralish dizayni asosan sarlavha manbalarni unumdor shemalardan ajratishni anglatadi. Ajralish dizayni xususiyati, energiya hisoblagichi ishlash mohitiga o'zining signal aloqasini saqlaydi, lekin to'g'ridan-to'g'ri elektr aloqasi yo'q. Asosiy amaliy usullar transformator ajralishi, optik ajralish, rele ajralishi, ajralish kuchlanmaviylari va shakllantirish ajralishi bo'lib o'tadi.
Transformator ajralishi Pulsdar transformatori, kam sonli navbattalarni, kichik tarqalgan kapasitansi (faqat bir nechta pikofarad) va asosiy/chap navbattalarni transformator markazining qarama-qarshi tomonida o'rnatilgan, pulsdar signallar uchun ajralish komponenti sifatida ishlaydi, raqamli signal ajralishini amalga oshiradi.
Optik ajralish Optokupleyor qo'shilganda, spayk pulsdar va turli aralashuvni cheklash mumkin. Optik ajralish asosiy kompyuter tizimi va energiya hisoblagichi aloqa porti orasida elektr aloqasini yo'q qiladi, tizimning aralashuvni cheklash imkoniyatini yaxshilaydi. Optokupleyorlar raqamli signalni ajratish mumkin, lekin analog signal uchun mos emas. Analog signal uchun umumiy ajratish usullari: A. Voltajdan frekvenga o'tkazish, keyin optik ajralish, bu murakkab shemalarni hosil qiladi; B. Differensial kuchlanmaviylar, bu past ajralish voltajini taqdim etadi; C. Ajralish kuchlanmaviylari, bu yaxshi ishlaydi, lekin qimmat.
Rele ajralishi Relening elektromagnit va kontaktlari orasida elektr aloqasi yo'q, elektromagnit signalni qabul qiladi, kontaktlari esa uni uzatadi, bu kuchli va zayif elektr signal orasidagi muammolarni hal qiladi va aralashuvni ajratadi.
Shakllantirish ajralishi PCB shakllantirish orqali, asosan kuchli va zayif elektr shemalarni ajratish.
4. Energiya hisoblagichlari uchun pechatlangan shema (PCB) aralashuvni cheklash dizayni
Pechatlangan shema shemalarga elementlar va ular orasidagi elektr aloqalari uchun noshis. PCB dizayning sifati tizimning aralashuvni cheklash imkoniyatini o'z ichiga oladi. PCB dizaynda quyidagi umumiy printsiplar amalga oshiriladi:
Kristall osilovchilarni CPU pinlariqa eng yaqin joylashtiring. Kristall osilovchilarining metall korpusini zamin qilin, keyin soat hududini zamin qator bilan ajratish - bu usul ko'plab qiyin muammolarni hal qiladi;
CPU uchun past chastotali kristalllardan foydalaning va sistemning ish rejalari talablarini qanoatlantirish shartida, raqamli shemalarni qadar qadar sekin qilish;
Foydalanilmagan CPU kirish-chiqish portlari bo'sh qoldirilmasligi kerak, ular sistem energiyasi yoki zamina bilan ulanishi kerak, bu shart boshqa chip uchun ham amal qiladi;
Yuqori chastotali elementlar orasidagi qatorlarni qisqartirish. Kirish va chiqish funksional elementlarni uzoq masofada joylashtiring, va aralashuvga og'riq shemalarni juda yaqin joylashtirmang;
