นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน
อ่าน: 1123
ความเห็น: 0

เทคนิคการลด Noise ในวงจร Embedded

Noise

การออกแบบ PCB เทคนิคการลด Noise ในวงจร Embedded

บทความนี้เรียบเรียงจาก Application Note ของ Microchip , ATMEL และจากประสบการณ์ของผม หากมีตรงไหนจะเสริม ขอเชิญ Comment ได้เลยครับ

ก่อนอื่นมาทำความรู้จักกันก่อนว่า Noise คืออะไร?

  • Noise คือสัญญาณ Digital หรือสัญญาณ Analog ใดที่เราไม่ต้องการ

แล้ว Noise มาจากไหนละ?

  • เกิดจากการรบกวนกันในวงจร Digital
  • การรบกวนทางสนามแม่เหล็ก (H-field)
  • การรบกวนทางสนามไฟฟ้า (E-field)
  • การสั่นของตัวเก็บประจุหรือในสาย Coaxial
  • ความต้านทานของเส้นลายทองแดงใน PCB
  • อุณหภูมิที่มีการเปลี่ยนแปลง
  • กระแสไหลย้อนกลับจากเซ็นเซอร์

คิดว่าหลายๆคนคงจะจำฟิสิกส์เบื้องต้นได้ เรื่องประจุคู่ (Couple Charge) เมื่อมีประจุ+ และประจุ- อยู่ใกล้กันจะเกิดเส้นแรงไฟฟ้าหรือที่เรียกว่า Flux ทิศทางของ Flux จะมีทิศทางจากประจุ+ ไปยังประจุลบ ลองดูภาพประกอบ

Couple Charge

Couple Charge

?คงอยากจะถามผมใช่ไหมครับแล้วมันเกี่ยวกับ Noise ใน PCB ยังไง มาดูภาพต่อไปกันเลย

PCB E-Field

PCB E-Field

จากรูปเป็น PCB แบบหน้าเดียวลายทองแดงด้านซ้ายเป็นไฟ+ ด้านขวาเป็นไฟลบ จะเกิดสนามไฟฟ้าขึ้นที่ด้านบนและด้านล่าง PCB สนามไฟฟ้านี่แหล่ะครับที่เป็น Noise ได้อย่างดีเลย ทางแก้ก็ต้องเท Ground Plane ลงที่ด้าน Bottom Layer

เท Ground Plane ลง Bottom Layer

เท Ground Plane ลง Bottom Layer?

หลังจากเท Ground Plane แล้วสนามไฟฟ้าด้านล่างจะหายไป เนื่องจาก Ground Plane จะเป็นตัว Shield ไว้ ถ้าสามารถทำ Ground Plan ไว้ทั้งด้านบนและด้านล่างได้ สนามไฟฟ้าทั้งด้านบนและด้านล่างจะหายไป ลองสังเกตุดูครับเทคนิค Ground Plane จะใช้กันยอะมากยิ่งพวกวงจรที่ทำงานที่ความถี่สูงยิ่งต้องมี

Oscillator Source

อีกส่วนนึงที่สำคัญมากในวงจร Microcontroller, Microprocessor คือส่วน Oscillator ที่ป้อน clock ให้วงจรทำงาน ในการออกแบบนั้นให้พยายามใช้ความถี่ที่ต่ำที่สุดที่วงจรสามารถทำงานได้การใช้ความถี่ที่ต่ำลง ช่วยลดค่า XL, XC ในลายทองแดง ช่วยลดความร้อนและพลังงานใน Core Microcontroller สำหรับการออกแบบ PCB ที่ดี จะต้องมี Ground Plane รอบๆ XTAL หรือจะบัดกรีตัวถัง XTAL ลง Ground Plane ด้วยก็ดีครับ และจะต้องเดินลายทองแดงจาก Microcontroller ไปยัง XTAL ให้สั้นที่สุด สำหรับตัวอย่างการวางอุปกรณ์ลองดูตัวอย่างจาก Application Note ของATMEL ดูครับ

PCB Layout

ref: http://www.thaiembedded.com/blog/?p=516

หมวดหมู่บันทึก: เรื่องทั่วไป
สัญญาอนุญาต: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
สร้าง: 06 มิถุนายน 2559 06:38 แก้ไข: 06 มิถุนายน 2559 06:38 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
ดอกไม้
สมาชิกที่ให้กำลังใจ: Ico24 anni, Ico24 ดำขำ, และ Ico24 โอ๋-อโณ.
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

ความเห็น

ไม่มีความเห็น

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 75.101.173.236
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ