Học liệu

Nhiễu xuyên âm và cách khắc phục

  • 18/11/2020
  • Học liệu

1. Nhiễu xuyên âm

Nhiễu xuyên âm là một vấn đề rất quan trọng của việc thiết kế tương thích điện từ, xuyên âm chủ yếu là chỉ việc ghép điện từ không thể tính trước giữa các dây và bo mạch in gần nhau. Với tốc độ đồng hồ và tốc độ truyền dữ liệu trong các hệ thống số ngày càng tăng, xuyên âm giữa các dây dẫn và các vùng trên bo mạch in đang trở thành một cơ chế quan trọng gây nhiễu cho các hệ thống hiện đại.

Đường truyền 3 dây dẫn và nhiễu xuyên âm

Trong hệ thống 2 dây dẫn thì không có nhiễu xuyên âm. Nhiễu xuyên âm sẽ xuất hiện khi đường truyền có từ 3 dây dẫn trở lên. Chúng ta sẽ xem xét đường truyền gồm nhiều dây dẫn song song

  

 undefined

 Hình 1.1: Đường truyền 3 dây dẫn, minh họa cho nhiễu xuyên âm

            Trong hình 1.1, nguồn gồm có điện trở nguồn RS và điện áp nguồn VS(t) nối với tải qua một dây phát và dây tham chiếu. Hai kết cuối, biểu diễn là RNE và RFE được kết nối với dây tiếp nhận và dây tham chiếu. Một cách tuyến tính, các kết cuối điện trở được biểu diễn như hình minh họa, nhưng kết quả sẽ được phát triển cho nhiều kết cuối nói chung, có thể cho tụ điện hoặc cuộn cảm. Giả sử các dây dẫn song song và đồng bộ dọc theo đường dây, đồng thời lớp điện môi xung quanh không đồng nhất cũng được xem như đồng bộ dọc theo đường dây, do vậy đường truyền được xem như đường truyền đồng bộ.

2. MỘT SỐ DÂY DẪN KHẮC PHỤC NHIỄU XUYÊN ÂM

Dây dẫn có vỏ bọc

            Chúng ta sẽ tìm hiểu một phương pháp để giảm xuyên âm trên đường truyền 3 dây dẫn.  

Nếu xuyên âm đầu gần hoặc đầu xa trong đường truyền 3 dây vượt quá mức mong muốn, sẽ gây nhiễu với các kết cuối của mạch tiếp nhận. Đối với đường truyền loại dây dẫn, có hai phương pháp phổ biến để giảm nhiễu xuyên âm; thay thế các dây phát và hoặc dây tiếp nhận với một sợi dây có lớp vỏ bọc hoặc là dây xoắn đôi. Xem xét việc thay thế các dây tiếp nhận với một sợi dây có vỏ bọc trong hình 3.1. Để minh họa cho hiệu quả của dây có vỏ bọc đối với nhiễu xuyên âm, ta sẽ sử dụng một đường nối đất làm dây tham chiếu.

 Dây dẫn xoắn

            Chúng ta chuyển qua xem xét sử dụng dây dẫn xoắn để giảm nhiễu xuyên âm. Dây xoắn đôi là đôi dây với các sợi dây được bọc. Chúng ta thấy rằng việc đặt một lớp bọc chắn xung quanh một dây tiếp nhận vốn có xu hướng giảm ghép điện dung hay ghép điện cảm sao cho cuối hai đầu của lớp bọc chắn này là được nối với dây dẫn tham chiếu. Để giảm sự ghép điện cảm, lớp bọc chắn phải được nối với dây dẫn tham chiếu ở cả hai đầu để cho phép một dòng chảy ngược lại dọc theo lớp vỏ bọc để tạo ra dòng chống lại từ trường để hủy bỏ thông lượng từ dòng điện dây dẫn phát. Thay thế một dây tiếp nhận với một cặp dây xoắn và sử dụng một trong các dây của cặp là trả về của các mạch tiếp nhận vốn đã làm giảm ghép điện cảm hoặc hoặc từ trường nối vì do việc xoắn giữa các dây. Các cặp xoắn làm giảm ghép điện dung khi kết cuối ở cả hai đầu được cân bằng đối với dây dẫn tham chiếu.

 

Các tin khác