مشكلة قياس نطاق تردد مصدر الطاقة في قياس الضوضاء
في عملية تحليل ضوضاء مصدر الطاقة، الطريقة الأكثر كلاسيكية هي استخدام راسم الذبذبات لمراقبة الشكل الموجي لضوضاء مصدر الطاقة وقياس سعته، وذلك لتحديد مصدر ضوضاء مصدر الطاقة. ومع ذلك، مع انخفاض جهد الأجهزة الرقمية تدريجيًا وزيادة التيار تدريجيًا، يصبح تصميم مصدر الطاقة أكثر صعوبة، ويجب استخدام طرق اختبار أكثر فعالية لتقييم ضوضاء مصدر الطاقة. هذه المقالة هي حالة استخدام طريقة مجال التردد لتحليل ضوضاء مصدر الطاقة. عندما لا يمكن تحديد موقع الخطأ من خلال مراقبة الشكل الموجي للمجال الزمني، يتم إجراء تحويل التردد الزمني من خلال طريقة FFT (تحويل فورييه السريع)، ويتم تحويل الشكل الموجي لضوضاء مصدر الطاقة في المجال الزمني إلى مجال التردد للتحليل. عند تصحيح أخطاء الدائرة، يمكن أن يؤدي عرض خصائص الإشارة من منظور المجال الزمني ومجال التردد إلى تسريع عملية التصحيح بشكل فعال.
أثناء عملية تصحيح أخطاء اللوحة الواحدة، وجد أن ضجيج مصدر الطاقة للشبكة يصل إلى 80 مللي فولت، وهو ما يتجاوز متطلبات الجهاز. من أجل ضمان أن الجهاز يمكن أن يعمل بشكل مستقر، يجب تقليل ضوضاء مصدر الطاقة.
قبل تصحيح هذا الخطأ، قم بمراجعة مبادئ منع ضوضاء مصدر الطاقة. تستخدم نطاقات التردد المختلفة في شبكة توزيع الطاقة مكونات مختلفة لقمع الضوضاء. تشتمل مكونات الفصل على وحدات تنظيم الطاقة (VRM)، ومكثفات الفصل، وأزواج المستوى الأرضي للطاقة لثنائي الفينيل متعدد الكلور، وحزم الأجهزة والرقائق. يتضمن VRM شريحة طاقة وسعة إخراج محيطية، والتي تعمل تقريبًا من التيار المستمر إلى التردد المنخفض (حوالي 100 كيلو). نموذجه المكافئ هو نموذج مكون من عنصرين يتكون من المقاوم ومغوي. من الأفضل استخدام مكثفات فصل مع مكثفات ذات أوامر متعددة من حيث الحجم لتغطية نطاق التردد المتوسط بالكامل (حوالي 10K إلى 100M). نظرًا لوجود محاثة الأسلاك ومحاثة الحزمة، حتى لو تم تكديس عدد كبير من مكثفات الفصل، سيكون من الصعب العمل بترددات أعلى. يشكل المستوى الأرضي لإمداد الطاقة لثنائي الفينيل متعدد الكلور مكثفًا للوحة، والذي له أيضًا تأثير فصل، حوالي عشرات الميجابايت. تعتبر عبوات الرقائق والرقائق مسؤولة عن نطاقات التردد العالي (فوق 100 متر). تضيف الأجهزة المتطورة الحالية بشكل عام مكثفات فصل إلى الحزمة. في هذا الوقت، يمكن تقليل نطاق الفصل على ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى عشرات الميغابايت أو حتى عدة ميغابايت. لذلك، عندما يظل الحمل الحالي دون تغيير، نحتاج فقط إلى تحديد نطاق التردد الذي تظهر فيه ضوضاء الجهد، ثم تحسين مكونات الفصل المقابلة لنطاق التردد هذا. سوف يتعاون عنصرا الفصل في نطاقات التردد المجاورة، لذلك يجب أيضًا أخذ عناصر الفصل في نطاقات التردد المجاورة في الاعتبار عند تحليل النقاط الحرجة لعناصر الفصل.
استنادًا إلى تجربة تصحيح أخطاء مصدر الطاقة التقليدية، تمت إضافة بعض مكثفات الفصل لأول مرة إلى الشبكة لزيادة هامش المعاوقة لشبكة إمداد الطاقة لضمان أن مقاومة شبكة إمداد الطاقة في نطاق التردد المتوسط يمكن أن تلبي احتياجات التطبيق. سيناريو. والنتيجة هي انخفاض بسيط في التموج بالسيارات، وهو الحد الأدنى من التحسن. هناك عدة احتمالات لهذه النتيجة: 1. الضوضاء عند تردد منخفض وليست ضمن نطاق مكثفات الفصل هذه؛ 2. تؤثر إضافة السعة على خصائص حلقة منظم الطاقة VRM، ويرتبط تقليل المعاوقة الناتج عن السعة بـ VRM. يتم تعويض التدهور. مع أخذ هذا السؤال في الاعتبار، فكرنا في استخدام وظيفة تحليل مجال التردد لمرسمة الذبذبات لعرض الخصائص الطيفية لضوضاء مصدر الطاقة وتحديد مصدر المشكلة.
يتم تحقيق وظيفة تحليل مجال التردد في راسم الذبذبات من خلال تحويل فورييه. جوهر تحويل فورييه هو أنه يمكن التعبير عن أي تسلسل في المجال الزمني كتراكب لا نهائي من إشارات الموجة الجيبية ذات الترددات المختلفة. نقوم بتحليل معلومات التردد والسعة والمرحلة لهذه الموجات الجيبية، وهي طريقة تحليل تقوم بتحويل إشارة المجال الزمني إلى مجال التردد. التسلسل الذي تم أخذ عينات منه بواسطة راسم الذبذبات الرقمي هو تسلسل منفصل، وبالتالي فإن تحويل فورييه السريع (FFT) هو الأكثر استخدامًا في تحليلنا. تم تحسين خوارزمية FFT من خوارزمية تحويل فورييه المنفصل (DFT). يتم تقليل مقدار العمليات الحسابية بعدة مراتب من حيث الحجم، وكلما زاد عدد النقاط التي يجب حسابها، زاد التوفير في العمليات الحسابية.
