نوسان بدون در نظر گرفتن صحنه از نظر جهانی مبهم است. این اصطلاح در اصل به معنای عقب و جلو است و همچنین به عنوان ارتعاشات یا انتقال بین دو کشور نیز گفته می شود. به طور کلی ، در هر نمونه ، این به طور کلی با تغییرات تکراری در مورد اندازه گیری زمان برابر است و معمولاً با یک نقطه تعادل ارتباط دارد.

به عنوان مثال ، اگر شما در حال تماشای تیم فوتبال کالج مورد علاقه خود هستید و آنها یک ضربه لمسی را به دست می آورند ، شما یک احساس عالی را تجربه می کنید. با این حال ، اگر بازیکن خط حمله همان تیم در اختیار تهاجمی بعدی خود قرار می گیرد ، شما یک عاطفی فوری را تجربه می کنید و به دنبال آن اکتشافات فریاد در صفحه تلویزیون خود هستید. این معادل نوسان است زیرا شما از یک حالت عاطفی به حالت دیگر رفتید و تکمیل این چرخه نوسان هنگامی اتفاق می افتد که عاطفی بعدی را تجربه کنید.

مانند زندگی ، نوسانات در زمینه الکترونیک اتفاق می افتد. برخی از نوسانات یک بخش طبیعی از عملکرد دستگاه است ، در حالی که با سایر دستگاه ها یک پدیده ناخواسته است. به عنوان مثال ، در تقویت کننده های قدرت RF ، نوعی نوسان به نام نوسان انگلی وجود دارد. این نوع خاص نوسان در دسته پدیده های ناخواسته قرار می گیرد.

نوسان چیست؟

به طور خلاصه ، نوسان ، تغییر تکراری ، معمولاً در مدت زمان قابل اندازه گیری ، با اشاره به یک نقطه مرکزی یا تعادل ارزش است. همچنین ، این شامل انتقال بین دو یا چند حالت متفاوت ، معمولاً مخالف است. همانطور که قبلاً به آن اشاره کردم ، اصطلاح لرزش کلمه دیگری است که دقیقاً نوسان مکانیکی را توصیف می کند. علاوه بر این ، دو نمونه از نمونه های بسیار دیده شده از نوسان ، جریان متناوب جریان (AC) و یک آونگ نوسان است.

با این حال ، نوسانات در اطراف ما اتفاق می افتد ، نه فقط در سیستم های مکانیکی بلکه در سیستم های پویا و تقریباً در هر زمینه علمی. سایر نمونه های مورد نظر نوسان شامل ضربان قلب انسان ، گاریرهای زمین گرمایی ، لرزش رشته ها در سازهای رشته ای ، شلیک سلولهای عصبی در مغز انسان و ستاره های متغیر سفیر است که اساساً در روشنایی آنها نوسانات را تجربه می کنند.

همانطور که در بالا ذکر شد ، شرایطی وجود دارد که در آن نوسانات نه تنها مورد استقبال قرار می گیرند بلکه نیاز به عملکرد مناسب نیز دارند. با این حال ، مانند اکثر چیزها ، یک برابر اما مخالف وجود دارد که وجود دارد. در مورد نوسان ، این برعکس که من از آن صحبت می کنم نوسان انگلی است. از نظر آمپلی فایرهای قدرت RF ، نوسان انگلی شخصیتی غیر GRATA است.

نوسانات ناخواسته در تقویت کننده های قدرت

به عنوان مثال ، تقویت کننده قدرت RF نوعی تقویت کننده الکترونیکی است که یک سیگنال RF کم مصرف را به یک سیگنال قدرت بالاتر تبدیل می کند. به طور کلی ، یک تقویت کننده قدرت RF آنتن فرستنده را هدایت می کند. به طور کلی ، هدف طراحی در اینجا شامل توان ، افزایش ، بهره وری انرژی ، پهنای باند ، خطی (تولید نسخه های دقیق از ورودی) ، تطبیق امپدانس ورودی و خروجی و اتلاف حرارت مناسب است.

با این حال ، مانند مورد در مورد همه مؤلفه ها و دستگاه های الکترونیکی ، تقویت کننده ها مطابق آنچه در نظر گرفته شده عمل می کنند و عملکرد می کنند ، تا زمانی که در عملکرد آنها اختلال ایجاد شود. یکی از این اختلالات ممکن است هنگامی رخ دهد که نوسان انگلی در مدارها یا اجزای تقویت کننده برق وجود داشته باشد. علاوه بر این ، این نوع اختلالات (نوسان انگلی) در فرکانس های بالاتر بسیار مهم و قابل توجه هستند. بنابراین ، چه عواملی باعث این نوسانات می شود؟خوب ، پاسخ های مختلفی برای این سؤال واحد وجود دارد ، و من در بندهای زیر با جزئیات بیشتری در مورد این موضوع بحث خواهم کرد.

چه عواملی باعث نوسانات در تقویت کننده های قدرت می شود؟

وقوع نوسانات در تقویت کننده های قدرت ، در بسیاری موارد ، در فرکانس های بالاتر ، سود زیاد و طرح طراحی ضعیف رخ می دهد. همچنین ، یکی از اولین مراحل ارزیابی نوسانات اندازه گیری دامنه و فرکانس نوسان است. اگر از اسیلوسکوپ استفاده می کنید ، می توانید شکل موج را با استفاده از ماشه داخلی اسیلوسکوپ تثبیت کنید.

از نظر علل ، معمولاً نوسانات اطراف پهنای باند 3DB محصولی از بازخورد ورودی-خروجی است. به خاطر داشته باشید که هنگام برخورد با نوسانات فرکانس بالاتر ، برای مشاهده آنها باید از آنالایزر طیف استفاده کنید. علاوه بر این ، نوسانات از این نوع به طور کلی باعث تحریف شکل موج می شود و معمولاً در محدوده صدها مگااهرتز به Gigahertz قرار دارد.

علاوه بر این ، این اغلب و در نهایت محصول جانبی نوسانات انگلی توسط خروجی یا ورودی دستگاه است.

طرح بالقوه یک مدار تقویت کننده می تواند بسیار متفاوت باشد.

نوسانات انگلی در تقویت کننده های قدرت

همانطور که قبلاً مورد بحث قرار گرفت ، نوسان انگلی یک نوسان الکترونیکی نامطلوب یا تغییرات چرخه ای در جریان خروجی یا ولتاژ ، در یک تقویت کننده برق الکترونیکی یا دستگاه دیجیتال است. همچنین ، شما معمولاً می توانید علت آن را به بازخورد در یک دستگاه تقویت کننده نسبت دهید. علاوه بر این ، همانطور که قبلاً گفته شد ، این مسئله به ویژه در تقویت کننده های قدرت RF ، تقویت کننده های صوتی و انواع دیگر تقویت کننده های الکترونیکی رخ می دهد. با این حال ، این فقط به آمپلی فایرها محدود نمی شود. نوسانات از این نوع نیز می تواند در پردازنده های سیگنال دیجیتال نیز رخ دهد.

علاوه بر این ، نوسان انگلی یکی از موضوعات اصلی است که نظریه را کنترل می کند. همانطور که ممکن است بدانید ، تئوری کنترل با رفتار سیستم های دینامیکی در زمینه های ریاضیات و مهندسی سروکار دارد. علاوه بر این ، نظریه کنترل شرایط لازم را برای یک سیستم برای حفظ یک خروجی کنترل شده در حالی که تحت تأثیر ورودی های مختلف قرار دارد ، تشریح می کند. اگرچه استفاده از آن در ابتدا در اتوماسیون و روباتیک بود ، اما اکنون در زمینه هایی مانند ژنومیک ، جامعه شناسی و فیزیولوژی برای فرآیندهای نظارتی خدمت می کند.

دلایل بی شماری وجود دارد که نوسانات انگلی ناخواسته است. یکی از این دلایل این است که می تواند EMI را برای سایر دستگاه های مدار ایجاد کند. این امر به این دلیل است که نوسانات انگلی نیز می توانند به عنوان امواج رادیویی که بر مدارهای دیگر تأثیر می گذارد ، تابش کند. اگر تا به حال صدای صدای آزار دهنده را شنیده اید که می گویند بلندگوها یا هدفون اتومبیل شما است ، شاهد نوسان انگلی در یک سیستم صوتی بودید.

دلایلی که نوسانات انگلی ناخواسته است

در تقویت کننده های قدرت ، یکی از دلایل مهم چرا نوسانات انگلی ناخواسته به این دلیل است که قدرت را هدر می دهد ، که به نوبه خود باعث ایجاد گرما می شود. علاوه بر این ، یک مدار که نوسانات انگلی را تجربه می کند ، به صورت خطی تقویت نمی شود ، که باعث تحریف در سیگنال مورد نظر می شود.

در مورد مدارهای دیجیتال ، نوسانات انگلی فقط در انتقال منطق خاص ممکن است رخ دهد و نتیجه آن عملکرد نامنظم مراحل بعدی است. نمونه ای از این یک مرحله ضد است که احتمالاً بسیاری از پالس های تقلبی را مشاهده می کند و به طور نامنظم شمارش می کند.

به طور کلی ، نوسانات انگلی یک نیروی مختل کننده است که عملکرد مدار را از بین می برد و عملکرد را مهار می کند. در بسیاری از موارد ، عملکرد کاملاً متوقف می شود ، و بنابراین شما باید اقداماتی را برای کاهش اثرات آن انجام دهید.

کاهش نوسانات انگلی

اقدامات مختلفی وجود دارد که می توان برای کاهش یا حتی جلوگیری از نوسانات انگلی انجام داد. با اشاره به تقویت کننده های برق ، با طرح مدارهای تقویت کننده ، یعنی طراحی شروع می شود. طراحی آنها باید شامل طرحی باشد که دارای سیم کشی ورودی و خروجی باشد که مجاور نیست. این به نوبه خود ، از اتصال خازنی یا استقرایی جلوگیری می کند.

در رابطه با خود مدارها ، می توانید از محافظ فلزی در قسمتهای حساس مدار استفاده کنید. همچنین استفاده از خازن های بای پس در اتصالات منبع تغذیه مطلوب است. این امر از اتصال بین صحنه از طریق منبع تغذیه جلوگیری می کند و یک مسیر کم آمپانس را برای سیگنال های AC فراهم می کند.

در مورد PCB ها ، شما باید مراحل با قدرت بالا و کم مصرف را از هم جدا کنید. علاوه بر این ، شما باید آثار بازگشت زمین را به روشی ترتیب دهید که مانع از جریان قابل توجهی جریان در قسمتهای مشترک ردیابی زمین شود. با این حال ، در شرایط خاص ، مسئله فقط با معرفی شبکه خنثی سازی بازخورد دیگر قابل اصلاح است. علاوه بر این ، این شبکه خنثی سازی بازخورد نیاز به محاسبات و تنظیماتی دارد که بازخورد منفی را در قسمت عبور دستگاه تقویت کننده از بین می برد.

اطمینان از مسیریابی مناسب برای هرگونه طراحی تقویت کننده مفید خواهد بود.

هنگام تلاش برای حل مسائل با نوسان ، ابتدا باید منبع را پیدا کنید. من می دانم که این به نظر می رسد مانند یک خانه آسان در خانه در سافت بال زیر زمین قرار دارد ، اما برخی از منحنی های منحرف در بازی وجود دارد. با توجه به تقویت کننده های قدرت ، منبع می تواند به راحتی تقویت کننده خود یا مؤلفه ها باشد و در داخل تقویت کننده منجر نمی شود.

کاهش نوسان تقویت کننده برق در هر یک از طرح های شما با مجموعه ابزارهای طراحی و تجزیه و تحلیل Cadence ، این روند را آسان می کند. طراح Allegro PCB راه حل طرح بندی است که به دنبال آن بوده اید ، و بدون شک می تواند اجرای استراتژی های طراحی را برای کاهش نوسانات تقویت کننده قدرت در طرح های PCB فعلی و آینده شما تسهیل کند.

اگر به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی راه حل Cadence برای شما هستید ، با ما و تیم متخصصان ما صحبت کنید.

درباره نویسنده

Cadence PCB Solutions یک جبهه کامل به عقب طراحی پشت است تا بتواند محصول سریع و کارآمد را ایجاد کند. Cadence کاربران را قادر می سازد چرخه های طراحی را به طور دقیق کوتاه کند تا از طریق استاندارد صنعت مدرن و IPC-251 به تولید بپردازند.