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涡街流量计电源完整性及接地设计研究_

2021-01-31    

涡街流量计电源完整性及接地设计研究。
电源完整性问题主要是涡街流量计的PCB设计中,大量芯片同时导通或关闭时,电路产生大的瞬态电流,地线和电源线存在电阻和电感,两者都产生电压变动。造成电源不稳定的原因主要有两个:一是瞬态交流电过大,造成浪涌电压,影响电源的稳定性;第二,电流回路中有电感。
(1)1)24V供电的涡街流量计采用XTR115作为电压电流转换芯片,在芯片的供电端应尽量降低最大浪涌电压。因此,在芯片电源的输入端增加一个36V的齐纳二极管,可以有效保证环路中的电压处于正常水平。然而,如果电源电压反向,齐纳二极管将在正向产生大量电流,这可能损坏接收端的电路。因此,如果齐纳二极管用作浪涌电压保护,电路如图所示。
(2)在以往的电路设计中,为了防止数字器件带来的高频噪声影响模拟器件,往往将数字地和模拟地分开,然后用09电阻在一点接地,最后与电源地相连形成回路,从而隔离数字和模拟部分的噪声。但由于地层被分割,破坏了地层的连续性,阻塞了信号的小回路,增加了信号的回路阻抗,也增加了回路回路的射频辐射和板卡的电磁兼容性。
为了避免上述问题,在涡街流量计的混合布置中,数字装置和模拟器应统一分段布置,但不应分割地面。根据基尔霍夫定律,电路的返回路径会沿着最小阻抗路径返回,也就是说,数字器件和模拟器器件的返回路径会分别在各自对应的镜像路径中返回,两者之间不会有干扰。

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