常用電源分配問題及解決方案

1、TTL-ECL混合系統(tǒng)中隨機ECL錯誤

在一個系統(tǒng)中、如果不考慮系統(tǒng)設計結果而混合使用TTL和ECL，這并不是個好主意。與ECL電路相比，TTL電路在電源線上會引起更多的噪聲。而同時，ECL電路對電源被動更敏感。一個典型的特征就是這些ECL電路會出現(xiàn)隨機錯誤。

有關的提示如下：

首先確保TTL和ECL信號彼此清晰獨立，這樣解決了直接串擾的問題。保持其間距至少等于走線距地平面高度的8倍。

如果TTL使用+5V，而ECL使用-5.2V，則會非常有利，電源系統(tǒng)已經(jīng)被分開了，假定已經(jīng)有了一個完整的地平面，TTL噪聲泄漏進ECL系統(tǒng)的機會將很小。如果沒有完整的地平面。那就加一個。一個有能力的設計工作室很快就能增加一個地平面。加上地平面后，再做一次設計，看看它是否有效工作。

一些設計者TTL和ECL電路都使用+5V。作為ECL電路。這不是最佳的工作電壓。但是能夠工作。如果可能，切斷TTL區(qū)域的時鐘，確定從TTL區(qū)域是否有泄漏的噪聲引起ECL錯誤。

為了減少噪聲泄漏，從物理上把TTL和ECL區(qū)域的設計分開。然后，把+5V平面（不是地）一分為二，把印刷電路板分成TTL和ECL兩個分離的區(qū)域。電路板的主電源輸入應該是TTL一側。保持地平面的完整，確保沒有長的信號走線穿越兩個+5V區(qū)域的邊界，然后在兩個+5V平面之間連接一個有足夠電流負載能力的1UH電感。這將會限制進入ECL系統(tǒng)的TTL噪聲的數(shù)量。

為了保證最大的可靠性，兩個部分之間的信號傳輸使用差分信號。

2、分配線中的壓降過大

當通過長的引線向多個印刷電路板提供電源的時候，通常沒有合適的位置來安裝電源供電的遠端傳感線。

如果電源分配線的阻抗太大，每塊印刷電路板的局部電壓將會不一致。

有關的建議如下：

先粗略分配直流電源，然后在每塊印刷電路板上重新進行本地調整。這需要在每塊板子上有本地調整電路，在每塊板子上配置一個+8V的線性穩(wěn)壓電源，并配置一個+40V的形狀穩(wěn)壓電源。

分配直流電源采用可調整的方式，但是電壓要高，這樣就降低了由于每條線的電流衰減導致的電源電壓下降。然后，在每塊印刷電路板上加一個直流-直流轉換器。如果直流-直流穩(wěn)壓器非常穩(wěn)定，則不必重新調整。

采用多相調整的形式分配高電壓交流電，使其波頂部平坦。每塊印刷電路板上本地至少使用兩個變壓器，以高速交流電流。通過適當?shù)脑O計，頂部平坦的波形將較好地重疊，只需要很少的輸出濾波電容。頂部平坦的高頻波形不需要非常大的變壓器。一種與汽車交流發(fā)電機類似的機制，可以產(chǎn)生這樣頂部平坦的波形。其采用磁場旋轉來調整輸出電壓，通過軸上的一個大的飛輪來控制短暫的電流通斷。

3、插入電路板時的電源脈沖干擾

有些系統(tǒng)必須允許使用者在電路板運行時進行插入和拔出操作。當一塊電路板插入一個工作背板的時候，由于板上的旁路電容要充電到滿電壓，它要吸收巨大的電流。這些電流大部分從其他電路板上的旁路電容汲取。其結果是在電源線中不可避免地引起一個脈沖干擾。

有關的提示如下：

在每塊電路板上使用最小的旁路電容。在背板上直接連接一個大的旁路電容。只有當每塊電路板上旁路電容的引腳電感加上電源分配布線的電感遠遠大于背板大電容的引腳電感時，板上的電容才工作。

在每塊電路板的電源引腳上專門串聯(lián)一些電感。在背板上直接連接一個大的旁路電容。這樣的效果比前面的方法要好一些，因為增加了每塊電路板的電感。

采用一個主動調整電路，使電路慢慢地施加到每塊電路板上?？梢杂靡粋€大的開關場效應晶體管在每塊電路板上塔一個激活電路。場效應晶體管慢慢地施加電源，降低了DI/DT，因此減少了電源供電脈沖干擾。10PS的充電時間可以解決絕大部分問題。

慢啟動的場效應晶體管開關，又稱軟啟動電路，經(jīng)常會導致太多的壓降。為了解決壓降問題，可以在印刷電路板上使用兩個電源引腳連接，使電路板充電到大約4.5V，第二個引腳直接連接到電源總線，使電路板完全充電到+5V。我們沒對第二個脈沖干擾進行保護，但是與其他方式相比，它的大小只是其十分之一。

4、電源分配線的EMI輻射

電源線中的電流變化容易導致數(shù)字產(chǎn)品的輻射。這個電磁輻射可能超過FCC標準限制。

有關的提示如下：

使用比較好的旁路電容來限制每塊電路板上變化電流的泄漏。

在電源線上串聯(lián)一個共模扼流圈，以限制線路上的共模電流。

走線盡量靠近，限制電磁輻射的區(qū)域。

用一個完整的金屬屏蔽罩罩住電源線，屏蔽罩的兩端連接到機殼地。

如果電源系統(tǒng)出現(xiàn)上面所列的現(xiàn)象，可以試試這些有益的提示。這不是一個完整的解決方案，但是應該可以幫助你開始解決問題。