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智能渦街流量計(jì)電源接地設(shè)計(jì)研究

閱讀：1520 發(fā)布時(shí)間：2021-6-17

電源完整性問(wèn)題主要是指，在渦街流量計(jì)PCB設(shè)計(jì)中當(dāng)大量芯片同時(shí)開(kāi)啟或者關(guān)閉時(shí)在電路中就會(huì)產(chǎn)生較大的瞬態(tài)電流，同時(shí)由于地線和電源線上電阻和電感的存在，就會(huì)在兩者之上產(chǎn)生電壓波動(dòng)。造成電源不穩(wěn)定的主要原因有兩方面：一是器件在高速開(kāi)關(guān)狀態(tài)下，瞬態(tài)的交變電流過(guò)大造成浪涌電壓，影響電源穩(wěn)定性；二是電流回路上存在電感。

⑴24V供電的渦街流量計(jì)，采用XTR115作為壓流轉(zhuǎn)換芯片，在芯片的電源端應(yīng)該盡量降低浪涌電壓的最大值，因此在芯片電源的輸入端加上一個(gè)36V的穩(wěn)壓二極管，會(huì)有效的保證回路中的電壓在一個(gè)正常的水平，不過(guò)如果電源電壓接反時(shí)，穩(wěn)壓二極管在正向會(huì)產(chǎn)生大量的電流，可能損壞接收端的電路，所以如果在應(yīng)用穩(wěn)壓二極管作為浪涌電壓保護(hù)時(shí)，應(yīng)該加一個(gè)二極管橋路以防止電源接反，電路如圖5-1所示。

⑵在以往的電路設(shè)計(jì)中，為了防止數(shù)字器件所帶來(lái)的高頻噪聲對(duì)模擬器件造成影響，常常將數(shù)字地和模擬地分開(kāi)后，通過(guò)0Ω電阻進(jìn)行一點(diǎn)接地，最后與電源地相連形成回路，實(shí)現(xiàn)隔離數(shù)模兩部分噪聲，但是由于地層被分割開(kāi)，破壞了地層的連續(xù)性，信號(hào)的小環(huán)路回路被阻礙，增大了信號(hào)的回路阻抗，同時(shí)也增大了回路返回路徑的射頻輻射和板件的電磁兼容性，增大了出現(xiàn)電源完整性問(wèn)題的可能性。

為了避免出現(xiàn)上述問(wèn)題，在渦街流量計(jì)數(shù)字和模擬器件混合布局中應(yīng)采用統(tǒng)一地，分區(qū)布局?jǐn)?shù)字器件和模擬器件，但是地不進(jìn)行分割。合理的對(duì)數(shù)模器件進(jìn)行布局，根據(jù)基爾霍夫定律可知，電路地返回路徑將沿著最小阻抗路徑返回，也就是說(shuō)數(shù)字器件和模擬器件的返回路徑也將是分別在各自所對(duì)應(yīng)的鏡像路徑返回，他們之間不會(huì)引起干擾

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