PDA

View Full Version : چگونه می توان اثر نویز را در میکروکنترلرها مهار کرد



payaimen
3 August 2007, 06:05 PM
سلام دوستان
کسانی که توصنعت کار کردن حتما ً اثرات نویز رو دیدن.دستگاهی رو طراحی کردن تو آزمایشگاه به خوبی کار میکرده ول به محض روشن کردن اون در یک کارخونه دستگاه هنگ کرده وحتما باید ریست میشده. و نیز ....
حالا ذوستان توی این تاپیک لطف کنن و راه حل ها و روشهای پیشگیرانه خودشون رو مطرح کنن تا دوستانی که تازه میخوان کار تو صنعت رو شروع کنن یه ایده ایی داشته باشن.

hamidiiiii
3 August 2007, 10:11 PM
اولا برق تغذیه میکرو و وسایل خروجی رو باید جدا کرد.
ثانیا ، سر تغذیه میکرو باید خازن گذاشت.
میکرو و وسایل جانبی رو میشه با اپتو کوپلر از هم ایزوله کرد.

payaimen
4 August 2007, 08:49 AM
دوست من فکر کنم اگه اول انواع نویز رو بدونیم بهتر میتونیم بحث کنیم.
روشهایی که شما گفتین خیلی خوبه (مورد 2و3) ولی با توجه به تمام این کارها ممکنه باز هم نویز اثر کنه.(یعنی این کارها خیلی ابتداییه)

payaimen
5 August 2007, 09:22 AM
من یه توضیحات کلی میدم بعد روی اون با هم بحث میکنیم
انواع نويز در مدارات ميکرو کنترلی :
نويز الکترو مغناطيسی :
از جمله مسائلی که در طراحی ميکرو کنترلر ها بايد در نظر داشت نويز الکترومغناطيسی و تاثير عملکرد آن بر عملکرد اين مدارات می باشد.بررسی و مطالعه عملکرد نويز الکترو مغناطيسی به دو دليل حائز اهميت است : اول آنکه تجهيزات بسياری نظير تلفنهای همراه , امواج راديوئی فرکانس بالا توليد می کنند . و اغلب سيستمهای الکترونيکی نيز از منابع تغذيه سوييچينگ استفاده می کنند از طرف ديگر تعداد تجهيزات الکترونيکی روز به روز در حال افزايش است . در نتيجه اين عوامل نويز الکترو مغناطيسی موجود در محيط رو به افزايش بوده بر روی عملکرد مدار تاثير نامطلوب می گذارد .
دليل ديگر برای مطالعه اين نوع نويز حساستر شدن تجهيزات الکترونيکی در مقابل نويز الکترو مغناطيسی است. در طراحی مدارهای الکترونيکی به دلائل مختلف سعی می شود که ولتاژ تغذيه مدار کاهش يابد . در نتيجه اين عمل نويز با توان کمتر باعث اختلال در عملکرد مدار می شود .از طرف ديگر سطح ولتاژ منطقی مدارات الکترونيکی نيز کاهش می يابد که نياز به کم کردن اثر نويز برروی مدارات الکترونيکی دارد .
در نتيجه از ديد طراحان مساله نويز به دو بخش تقسيم بندی می شود 1: تاثير محيط بر مدار الکتريکی و مصونيت مدار در برابر نويز محيط 2: تاثير مدار بر محيط و ميزان ايجاد نويز و اغتشاش در محيط .
با توجه به اين موضوع بر اساس قوانين برخی از کشورها مدارات الکترونيکی ايجاد شده نبايد بيش از حد خاصی امواج الکترونيکی و راديوئی در فضا منتشر کنندبه عبارت ديگر مدارات الکترونيکی هم بايد در مقابل نويز الکترومغناطيسی موجود در زمين مصونيت داشته باشند و هم تشعشع الکترو مغناطيسی آنها در حد قابل قبولی باشد .بر خلاف بسياری از قوانين و تعاريف طراحی - قوانين خاصی برای محاسبه نويز الکترومغناطيسی هنگام طراحی وجود ندارد .در نتيجه پس از طراحی می بايستی ميزان نويز موجود در محيط اندازه گيری شود . به عنوان مثال برای محاسبه توان – فرمول های ساده ومشخصی وجود دارد ولی برای محاسبه توان نويز الکترو مغناطيسی قاعده خاصی وجود ندارد .در اين قسمت تعاريف مربوط به نويز الکترو مغناطيسی در مدارات دارای ميکرو کنترلر بررسی می شود.
الکتريسيته ساکن :
مو ضوع الکتريسيته ساکن توسط اکثر افراد تجربه شده است . الکتريسيته ساکن بارهای الکتريکی هستند که در بدن افراد ذخيره می شود . هنگام تماس فرد با يک شی متصل به زمين که دارای بار الکتريکی متفاوتی است . اين بار تخليه شده و می تواند ولتاژی در حدود چند ده کيلو ولت ايجاد نمايد. که در ميکرو فوق تا 4 کيلو ولت می رسد.
ساده ترين روش برای بررسی اثر الکتريسيته ساکن بر روی مدارات مجتمع در نظر گرفتن شکل ساده زير است .
http://i16.tinypic.com/6bm38yx.jpg
ر اين شکل خازن برای ذخيره بار الکتريکی به اندازه بار ذخيره شده در بدن و مقاومت سری برای زمان تخليه بار الکتريکی در نظر گرفته شذه است .در اين شکل خازن CS خازنی است که بار ساکن بدن انسان را در خود ذخيره می کند .مقاومت RS مقاومت سری منبع و مقاومت RD مقاومت بدن است.

در شکل فوق هنگامی که سوييچ به مقاومت RS متصل است خازن شارژ می شود و در هنگامی که به RD متصل شود خازن دشارژ می شود.
هنگام تست مدارات مجتمع بر اساس مدل های مختلف مقادير خازن ها و مقاومتهای شکل متفاوت خواهد بود . در مدل بدن انسان RC برابر 1-10 مگا و مقدار RD 1.5 کيلو و خازن CS برابر 100 پيکو است .با بکار بردن اين مدل . اثر الکتريسيته ساکن بر روی مدارات الکترونيکی تا چندين کيلو ولت می رسد .
بر اساس قوانين تثبيت شده برای نويز الکترو مغناطيسی مقادير انتخابی بايد به صورت RC برابر 100 مگا و RD برابر 330 وخازن CS 150 پيکو فاراد انتخاب می شود .در اين صورت مداراتی که تستهای مرتبط با اين مدار را طی کنند نياز به محافظت خارجی در برابر الکتريسيته ساکن ندارند.
پرش های ولتاژ خطوط تغذيه از طريق کو پلاژ خازنی و سلفی بر روی خطوط سيگنال تاثير نامطلوب می گذارند پرش های ولتاژ زمانی ايجاد می شوند که منبع تغذيه سوييچينگ با يک بار سلفی شروع به کار کند .
با قطع جريان بار پرش های شديد ولتاژ بر روی خط تغذيه ايجاد می شود . مقدار پرش های ولتاژ هنگام تست در حد يک کيلو ولت برای کارهای معمولی و 2 تا 4 کيلو ولت در محيط های صنعتی است پرش های ولتاژ در نگاه اول ممکن است مشابه الکتريسيته ساکن در نظر گرفته شود ولی تفاوتهای عمده ای با الکتريسيته ساکن دارتد.از جمله اينکه توان اينگونه پرش ها خيلی بيشتر از الکتريسيته ساکن است.ديگر آنکه فرکانس الکتريسيته ساکن پايين است ولی فرکانس پرش ها ممکن است تا 5 کيلو هرتز باشد .
تفاوت ديگری که بين اين دو وجود دارد مقدار خازنهايي است که در لحظه اول شارژ می شوند مقدار خازن در مدار قبل در حدود چند پيکو است ولی درمنابع تغذيه سوييچينگ خازنهای اوليه در حد ميکرو فاراد می باشند به منظور خنثی نمودن اثر ولتاژهای زود گذر بايد منابع تغذيه در مقابل اين پرشهای ولتاژ محافظت شوند.
امواج راديوئی :
انتشار امواج راديوئی يکی از بزرگترين مشکلات به هنگام طراحی مدارات ديجيتال فرکانس بالا می باشد . در اينجا مشکل فقط تشعشع امواج به دنيای بيرون نيست بلکه اثر امواج راديوئی بر روی خود مدارات ميکرو کنترلر است .به منظور بررسی ساده تر – امواج راديوئی به دو دسته فرکانس پايين (انتشار هدايتی ) و فرکانس بالا (انتشار تشعشعی ) تقسيم می شود.
امواج فرکانس بالا به طور مستقيم از روی مدار وقسمت های مختلف آن نظير خطوط سيگنا ل و کابل ها به بيرون منتشر می شود.امواج فرکانس بالا توسط هارمونيکهای فرکانس اسيلاتور و سوييچينگ پايه های ميکرو کنترلر ايجاد می شود . فرکانس امواج راديوئی فرکانس پايين در محدوده 150K-30MEG است نويز های ايجاد شده در اين محدوده اغلب به دليل منابع تغذيه سو ييچينگ و فرکانس پايه اسيلاتور و سوييچينگ پايه های I/O می باشد
مسيرهای بلند سيگنال برای امواج راديوئی به صورت يک آنتن عمل می کنند. اما اگر با روشهائی امواج فرکانس پايين تضعيف شوند امواج فرکانس بالا قابل صرفنظر خواهند بود به عبارت ديگر اکثر توان نويز مربوط به فرکانس های پايين است . در نتيجه نيازی نيست توان امواج فرکانس بالا برای فرکانس زير 30 مگا هرتز اندازه گيری شود . به طور مشابه نويز هدايتی در فرکانس های بالا – دارای توان پايينی است و اگر نويز تشعشعی در اين حالت تضعيف شود نيازی نيست توان امواج هدايتی برای فرکانس های بالا اندازه گيری شود.يعني اينكه در فركانس هاي بالا امواج با فركانس پايين تضعيف مي شوند و در فركانس هاي پايين امواج با فركانس بالا فيلتر مي شوند .
قبل از تصويب قانون انتشار امواج راديوئی سازندگان به اين نکته توجه نمی کردند ولی امروزه بحث نويز و در نظر گرفتن آن در طراحی مدارات الکترونيک يکی از مهمترين دغدغه های سازندگان است اموری که می تواند در اين رابطه به طراح کمک کند : طراحی مدار چاپی مناسب – استفاده از قطعات الکترونيکی مناسب و طراحی بهينه است.
روش های خنثی کردن نويز در مدارات ميکرو کنترلر:
در مرحله اول طراحی می بايستی منبع ايجاد کننده نويز الکترو مغناطيسی شناسائی شود .و از قسمتهای حساس مدار دور نگه داشته شود. در بسياری از مدارات ميکروکنترلی , خود ميکروکنترلر سريعترين قسمت ديجيتالی مدار بوده و در نتيجه بزرگترين منبع ايجاد نويز است.در نتيجه منابع و مراحل محدود کننده نويز بايد نزديک خود ميکروکنترلر قرار داده شوند .اين نوع نويز تحت عنوان نويز انتقالی معروف است .
نو ع ديگر نويز , نويز دريافتی است که از دنيای بيرون به مدار اعمال می شود.اين نويز به محيط – ورودی /خروجی ها و عوامل متعدد بستگی دارد.
مرحله دوم کنترل زمين مجازی است . انواع مختلف جريان نظير AC , DC , توان بالا و توان پايين يا نويز سعی دارند هميشه بهترين مسير به زمين را پيدا کنند.با توجه به اين موضوع , نويزهای انتقالی قبل از تحت تاثير قرار دادن قسمتهای ديگر مدار و تشعشع بايد يک مسير به زمين داشته باشند . در مقابل نويزهای دريافتی بايد قبل از تحت تاثير قرار دادن قسمتهای حساس مدار , به سمت زمين هدايت شوند.
حل مشکل امواج الکترومغناطيسی به طور کامل مشکل است .به نظر می رسد تقسيم مدار به چندين قسمت کوچکتر و بررسی اثر نويز در هر قسمت به طور جداگانه . بهترين روش بررسی تاثير نويز است .
در اينصورت هر ناحيه . قسمتهای مختلفی از يک مدار چاپی خواهد شد . پس از قسمت بندی مدار اثر نويز در هر ناحيه و رابطه متقابل آن با نواحی ديگر مدار بررسی می شود.
برای هر قسمت نويز انتقالی و دريافتی و به عبارت ديگر منبع نويز بايد مشخص باشد.خطوط ورودی و خروجی هر قسمت ممکن است احتياج به فيلتر داشته باشد.در اين حالت قسمتهای حساس يا قسمتهايی که توليد کننده نويز هستند بايد به صورت جداگانه SHIELD شوند.
تقسيم بندی مدار به دو روش انجام می شود. در روش اول قسمتهائی که مولد نويز می باشند به طور کاملا جداگانه از قسمتهای حساس مدار قرار داده می شوند.به عنوان مثال در سيستمهائی که دارای مدارات آنالوگ – ديجيتال و منبع تغذيه سوييچينگ هستند قسمتهای مختلف در نواحی مختلف مدار چاپی و کاملا مجزا از يکديگر قرار داده می شوند.
در روش دوم قسمتهای مختلف درون هم قرار داده می شوند در اينصورت نويز داخلی ترين طبقه از چندين فيلتر يا SHIELD عبور می کند. در نتيجه در اين حالت خنثی کردن اثر نويز بهتر صورت می گيرد به عنوان مثال ميکروکنترلی که با يک حافظه . دارای ارتباط سرعت بالا و با قسمتهای ديگر دارای سرعت پايين است.در نتيجه خود ميکروکنترلر و حافظه ای که دارای بيشترين نويز هستند به عنوان داخلی ترين ناحيه در نظر گرفته می شوند. خطوطی که با اين ناحيه در ارتباط خواهند بود می توانند يک فيلتر پايين گذر داشته باشند تا فرکانس های بالا را تضعيف کنند
خنثی کردن اثر امواج راديوئی:
مسيرهای طولانی سيگنالهای I/O به صورت يک آنتن عمل کرده و نويز محيط خارجی را به درون سيستم هدايت می کند.به عبارت ديگر"در مدارهای چاپی SHIELD نشده مسيرهای طولانی مانند يک آنتن عمل کرده ممکن است منجر به تقويت دامنه نويزهای موجود در سيستم شوند در نتيجه حفاظت مدار در برابر اينگونه امواج دارای اهميت زيادی است . برای انجام اينکار از روشهای زير استفاده می شود.
سلفها يا دانه های فريت ميزان نويز فرکانس بالا را بر روی پايه های ميکرو کنترلر کاهش می دهد .اين المانها برای فرکانس های بالا دارای امپدانس بالائی بوده برای فرکانس های پايين دارای امپدانس پايين هستند.(سيگنال ورودي از I/O مانند آنتن است )
خازنهای قرار داده شده بر روی پايه های ورودی ميکرو کنترلر نيز باعث هدايت امواج فرکانس بالا به زمين می شوند.اين خازنها بايد ESR پايينی داشته باشند.(مقاومت سری = ESR) اين موضوع هنگام استفاده از خازنهايی با ظرفيت بالا اهميت بيشتری پيدا می کند.
در صورتی که مدار SHIELD شده باشد خازن می تواند به طور مستقيم بهSHIELD متصل شده و از ورودی نويز به سيستم جلوگيری کند.
خنثی نمودن تاثير الکتريسيته ساکن و پرش های ولتاژ :
با توجه به اينکه پرش های ولتاژ فرکانس و ولتاژ بالائی دارند می توانند بر روی خطوط سيگنال که در نزديکی آنها قرار دارند تاثير نا مطلوب بگذارند.در نتيجه خنثی نمودن آنها از اهميت خاصی برخوردار است .جبران اثر الکتريسيته ساکن در ساده ترين روش . اطمينان از عدم تماس قسمتهای حساس مدار توسط کاربر است .روش ديگر استفاده از مدارات محافظ ولتاژ خارجی ( ديود های که به صورت درونی بر روی پورت ها قرار دارند) بر روی پايه های ميکرو کنترلر يا استفاده از فيلتر هائی است که در قسمت قبل بيان شد.
مسائل مربوط به منابع تغذيه :
يکی از مهمترين مشکلات در مورد ميکرو کنترلر ها , مناسب نبودن منبع تغذيه است . با نگاهی به datasheet ها به نظر می رسد که اين ميکروکنترلر ها در مقابل تغييرات وسيع تغذيه حساس نيستند و جريان کمی مصرف می کننند. که اين امر ممکن است اين شائبه را ايجاد کند که منبع تغذيه عامل مهمی نيست .اما با توجه به سوييچينگ مدارات ديجيتال ممکن است پرشهای ولتاژ شديدی بالاتر از مقدار مشخص شده در خطوط تغذيه ايجاد کند در نتيجه منابع تغذيه با فيلترهائی به ميکرو وصل می شود که يک نمونه نامناسب را در شکل زير می بينيد .
http://i19.tinypic.com/4pevjpu.jpg
در اين شکل خازن به فاصله زيادی از ميکرو کنترلر قرار دارد و باعث ايجاد loop با جريان بالا می شود. در اين مدار خط اصلی تغذيه و زمين جزئی از اين loop می باشند.در نتيجه اين عمل نويز قسمتهای ديگر مدار را تحت تاثير قرار می دهد.همچنين در اين حالت مسير زمين مانند يک آنتن عمل کرده منجر به تقويت نويز می گردد.
ادامه دارد ...

farzad-sani
5 August 2007, 11:54 AM
مطلب خيلي عالي بود

در مورد مطلب آخري كه اشاره كردين ... بايد خازن به ميكرو بچسبه يا يه روش ديگه براي حل اين مشكل هست ؟؟

payaimen
5 August 2007, 12:35 PM
مطلب خيلي عالي بود

در مورد مطلب آخري كه اشاره كردين ... بايد خازن به ميكرو بچسبه يا يه روش ديگه براي حل اين مشكل هست ؟؟

بله نزدیکتر شدن یه راه حله .
اگه صبر کنید توضیح میدم .دوستان دیگر تا اینجانظر خاصی ندارن؟؟؟؟؟؟؟؟؟

payaimen
6 August 2007, 09:58 AM
شکل بعدی مدار بهتری است
http://i18.tinypic.com/6hh4jg0.jpg
در اين شکل سلف سری بايد تا حد امکان کوچک باشد تا منجر به افت ولتاژ تغذيه نگردد زيرا سلف در مقابل تغييرات جريان از خود واکنش نشان داده و از خود ولتاژ در خلاف جهت منبع ساطع می کند .
همچنين خازن بکار برده شده تا حد امکان به پايه های ميکرو کنترلر نزديک شده است . در نتيجه اين عمل علاوه بر اينکه loop جريان کمتری ايجاد شده خطوط اصلی تغذيه تحت تاثير پرش های جريان نخواهد بود زيرا خازن نيز در مقابل تغييرات ولتاژ از خود جريان منتشر می کند وبه همراه سلف يک مدار اسنابر را توليد می کند.
با توجه به اينکه جريان مصرفی ميکرو پايين است می توان تنها از يک مقاومت استفاده کرد .در اين حالت با بالاتر گرفتن ولتاژ منبع تغذيه, مي توان افت ولتاژ روی مقاومت را جبران كرد.
استفاده از مقاومت چندين مزيت نسبت به سلف دارد : يکی اينکه مقاومت بيشتر از سلف در دسترس است ثانيا اينکه سلف در فرکانس خاصی عمل کرده و مي تواند به عنوان فيلتر عمل كند.
برای ميکروهائی که پايه های زمين و تغذيه نزديک هم اند اين روش راه حل مناسبی است ولی برای ميکروهايی که اين پايه ها در دو طرف IC قرار دارند بهتر است از نوع TQFP استفاده شود.
با توجه به اينکه LOOP های جريان نويز توليد می کنند و هر چه اين LOOP بزرگتر باشد ميزان اين نويز توليدی بيشتر خواهد بود لذا بايد LOOP های جريان در کمترين حد ممکن بهينه شوند .
بنابراين هر سيگنالی که می تواند نويز توليد کند بايد يک مسير برگشت به زمين داشته باشد .بهترين روش برای اطمينان از وجود مسير بازگشت وجود يک مسير زمين کامل در مدار چاپی است .در نتيجه اين کار LOOP های بوجود آمده در مدار کوچک شده و ميزان نويز نسبت به حالتی که مسير زمين در سرتاسر مدار کشيده شود بسيار کاهش می يابد .
در بعضی از مدارها لايه مسی استفاده نشده (در هرجای ممکن مدار) به زمين متصل می شود ولی اين روش فراهم کننده يک زمين خوب در مدار نيست . توجه به اين نکته ضروری است که برای مسير های طولانی , مسير برگشت يا زمين , مسيری است که دقيقا زير مسير سيگنال بوده و تا حد امکان به آن نزديک هستند . و منجر به ايجاد LOOP های کوچک جريان شود سيستمهائی که دارای مدارهای آنالوگ و ديجيتال هستند بهتر است هر کدام دارای مسير زمين جداگانه باشند تا روی عملکرد يکديگر تاثير نگذارند.
مسائل مربوط به مدار چاپی :
تقسيم بندی مدار چاپی به قسمت های مختلف که در بخش قبل بيان شد نيز می تواند در کاهش نويز موثر باشد .قسمتهای مولد نويز در سيستم هاي نظير مدارهای ديجيتال و منابع تغذيه سوييچينگ بايد جدا بوده و تا حد امکان کوچک باشد تا LOOP های جريان ايجاد شده کوچک شود و نويز توليدی و دريافتی مدار را کاهش دهد . همچنين قسمتهای حساس مدار نظير قسمتهای اندازه گيری آنالوگ بايد تا حد امکان کوچک باشد.
به منظور حصول اين خواسته در بعضی مدارهای چاپی المانهايی نظير مقاومت و خازن را به طور ايستاده نصب می کنند.(تا راحت تر بتوان مسير زمين را ايجاد كرد .)
در ادامه در مورد مسائل خاصی که در رسم مدارهای چاپی بايد رعايت شوند بحث می کنيم .
ادامه دارد ..

payaimen
19 August 2007, 02:20 PM
مدارهای چاپی تک لايه :
مدارهای چاپی تک لايه در بسياری از کاربردها مورد استفاده قرار می گيرند .اما از ديد مسائل نويز امواج الکترومغناطيسی و مسير زمين طراحی مدارهای چاپی تك لايه مشکل است . زيرا در طراحی مدارهای چاپی تک ليیه بايد مساله SHIELD کردن رعايت شود و نياز به يک سری المان اضافه برای حذف نويز به خصوص در فرکانس های بالا خواهد بود .در نتيجه طراحی مدارهای چاپی تک لايه نياز به مهارت زيادی در مورد در نظر گرفتن مسائل نويز و امواج الکترومغناطيس دارد.
در مدارهای چاپی تک لايه با توجه به محدوديت کشيدن مسيرها , LOOP های بزرگ جريان ايجاد شده و منجر به افزايش نويز توليدی و دريافتی می شود .
در اين روش برای کاهش نويز و کشيدن مسير از سيمهای SHIELD دار و با رعايت اصول مربوطه استفاده می شود هر چند در اين روش نويز به طور کامل حذف نمی شود.
مدارهای چاپی دو لايه :
در مدارهای چاپی دو لايه در صورت امکان , يک لايه به عنوان زمين در نظر گرفته می شود در اينصورت مسير سيگنال از يک لايه وارد و از لايه ديگر يا زمين برمی گردد. اين روش نياز د ارد تا تک تک مسيرها آناليز شده و مسائل خاص آنها در نظر گرفته شود .
روش بهتر مطابق شکل زير استفاده از هر دو لايه هم برای مسير سيگنال هم برای مسير زمين است .در اين روش هر مسير سيگنال يک مسير زمين نزديک خود دارد که منجر به کوچک شدن LOOP های جريان می شود . در کاربرد فرکانس بالا بايد مسير ها پهن و سلول ها کوچک باشد.
در طراحی مدار چاپی دو لايه با اين روش ابتدا نقشه زمين مدار رسم می شود زيرا پس از رسم بقيه مدار و جانمايی ا لمان ها , رسم شبکه زمين دشوار خواهد بود .در صورت نياز و بسته به محدوديت های مدار چاپی يکی از ابعاد سلول های مربعی ايجاد شده به طرف ديگر مدار چاپی منتقل می شود. ولی تا حد امکان نبايد آنرا پاک کرد.
جابجا کردن يک قسمت اگرچه پسنديده نيست اما بهتر از عدم وجود آنست.
روش مشابه ديگر برای طراحی مدار زمين پر کردن فضای استفاده نشده در دو طرف مدار چاپی و متصل کردن آنها از طريق Via است در اين روش به منظور برقراری بهتر اتصال از چندين Via ودر جاهای مختلف مدار چاپی استفاده می شود.ترکيب اين روش با روش قبل منجر به ايجاد يک شبکه زمين بسيار مناسب می شود .برای انجام اينکار ابتدا شبکه زمين رسم می شود سپس مسير سيگنالهای مختلف رسم و محل المان ها مشخص می شود . در نهايت فضای استفاده نشده مدار چاپی پر و به شبکه زمين متصل می شود.
http://i15.tinypic.com/6as8gh0.jpg
مدارهای چاپی چند لايه :
هنگام استفاده از مدارهای چاپی چند لايه بهتر است يک لايه به طور کامل به عنوان زمين و در صورتی که از چهار لايه يا بيشتر استفاده می شود يک لايه به عنوان تغذيه به کار برده شود .
اين دو لايه بايد در لايه های ميانی برد و نزديک يکديگر قرار داده شوند تا امپدانس منبع تغذيه و اندازه loop جريان را کاهش دهد قرار دادن شبکه زمين و تغذيه در لايه های بيرونی به منظور Shield کردن مدار ايده خوبی نيست.
لازم به ذکر است که اکثر پايه های ميکرو کنترلر AVR دارای ديود های محافظ داخلی در برابر الکتريسيته ساکن می باشند.پايه Reset به دليل اينکه در بعضی از ميکروکنترلرهای AVR هنگام برنامه ريزی بايد به ولتاژ 12 ولت متصل شود فقط دارای يک ديود داخلی متصل به زمين است و ديود متصل به Vcc ندارد . برای محافظت پايه Reset در مقابل الکتريسيته ساکن و بعد از برنامه ريزی ميکرو می توان مطابق شکل از يک ديود با يک مقاومت 4.7 k موازی که به Vcc و خازن 10 نانو که به زمين متصل می شود استفاده کرد.
http://i18.tinypic.com/63tvry1.jpg
حساسترين پايه به نويز و الکتريسيته ساکن پايه های مرتبط با اسيلاتور می باشد. راه حل رفع اين مشکل بسيار ساده است و حتما بايد رعايت شود
برای رفع اين مشکل بايد کريستال يا رزناتور تا حد امکان نزديک پايه ها يا چسبيده به آنها قرار داده شود .
خازنهای مربوطه به طور مستقيم به زمين متصل شوند.همچنين هنگام استفاده از منبع پالس خارجی اين منبع نبايد در فاصله زيادی از ميکرو باشد. زيرا مسير پالس منجر به توليد و دريافت نويز شده بر روی عملکرد مدار تاثير نامطلوب می گذارد.در اين حالت می توان از بافر و در ورودی آن از فيلتر استفاده نمود.
هنگام استفاده از کريستال يا رزناتور بايد به نکات خاصی که در اين قسمت بيان می شود توجه نمائيد در غير اينصورت ممکن است مشکلات خاصی نظير از نوسان افتادن يا نوسان نکردن اسيلاتور رخ دهد .در اين قسمت اسيلاتورهايی که از کريستال يارزناتور استفاده می کنندمورد بررسی قرار می گيرند.
يک نمونه از کريستال هايی که هنگام استفاده از ميکرو کنترلرهای Avr بکار برده می شوند نوع At_cut است
عملکرد رزناتور سراميکی بسيار شبيه اين کريستال بوده دارای قيمت پايين تر و ضريب کيفيت کمتری است.کم بودن ضريب کيفيت نسبت به کريستال هم به عنوان مزيت و هم به عنوان عيب محسوب می شود.با توجه به کم بودن ضريب کيفيت تنظيم فرکانس رزناتور ساده تر است
با اين وجود فرکانس رزناتور به تغييرات درجه حرارت و تغييرات بار حساس بوده منجر به تغيير فرکانس می شود .بزرگترين مزيت رزناتور نسبت به اسيلاتور سريعتر نوسان کردن آن است.

payaimen
22 August 2007, 07:10 PM
انواع نويز رو ميتونيد در اين شكل ببينيد:
http://i.cmpnet.com/planetanalog/2006/03/C0084-Figure1.gif

payaimen
25 August 2007, 10:46 AM
آقا کسی در این مورد تجربه ای ، اطلاعاتی و ... نداره ؟؟؟؟

farzad-sani
25 August 2007, 02:29 PM
اطلاعات در این موردی که شما دادید بیشتر جنبه تئوری داره حالا بیشتر شما تو عمل چیکار میکنید ؟؟
من خودم در بیشتر از خازن ها و دیود ها استفاده میکنم و مطالب این تاپیک برام تازگی داشت .. به هر حال ممنون از به روز بود اطلاعات .

payaimen
25 August 2007, 03:16 PM
ولی مباحثی که در مورد فیبر مدار چاپی بود کاملا عملی است وتاثیر بسزایی داره من خودم تست کرد و نتیجه مثبت بود!

farzad-sani
25 August 2007, 07:22 PM
ولی مباحثی که در مورد فیبر مدار چاپی بود کاملا عملی است وتاثیر بسزایی داره من خودم تست کرد و نتیجه مثبت بود!

بله

من چند تا برد تجاری رو دیدم که از مطالب و ترفند که شما گفته اید استفاده کردن !
جالب اینکه این موارد در برد هایی که از میکرو های pic استفاده شده بود رعایت نشده بود !!!!! به عنوان مثال کریستال میکرو حدود 5 الی 6 سانت از میکرو دور بود در حالی که در بردی که میکرو 8952 استفاده شده بود کریستال به میکرو چسبیده بود (با زور چسبونده بودن !!!)

من خودم در مواردی که از adc میکرو استفاده میکنم از خازن بای پس و دیود های برعکس استفاده میکنم که تا حالا جواب داده ... بیشتر ایم مواردی که من استفاده کردم برای دقت نمونه برداری ADC بوده و ریست شدن میکرو مد نظرم نبوده ..
به هر حال مطالب این تاپیک برای پایان نامه دانشجویی در سطح کارشناسی که پروژه پایانی اون با استفاده از میکرو هستش بسیار عالی و مکمل مطالب هستش ... من خودم که تو وب زیاد سرچ میکنم این مطالب تازگی داشت (یا من زیاد دقت نمیکردم )

به هر حال جا داره از جناب PAYAMIAM تشکر کنم !!!!!!

payaimen
26 August 2007, 08:54 AM
حالا اگه موافق باشین بریم سرلغ موارد دیگه برای مثال اثرات سیم کشی تابلوها روی مدارات میکروکنترولی که باید در کنار اونها به صورت شبکه و یا تکی کار کنن!
برای مثال توی یه کارخونه با عمل کردن یه کنتاکتور لچ LCD پاک میشد ولی میکرو هنگ نمیکرد و محتوای SRAM , ... هیچ تغییری نمیکرد و تنها موردی که مشاهده شد همین بود.
حالا شما برای این موضوع و یا موارد مشابه چی پیشنهاد میکنید؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

farzad-sani
26 August 2007, 11:32 PM
خوب شما خودتون چی پیشنهاد میکنید !؟

payaimen
13 October 2007, 05:02 PM
کتاب بسیار ارزشمندی که پیشنهاد میکنم دانلود (http://rapidshare.com/files/62186046/montrose_book.pdf) کنید

payaimen
14 October 2007, 10:03 AM
منتظر تجربهای عملی دوستان در مقابله با نویز هستیم