高速數字電路電源分配網絡設計優點與噪聲抑制分析研究

肖春花

摘要：高速數字電路電源分配網絡設計改變了傳統的人工控制芯片模式，實現了智能管理控制系統的新突破，為人們隨時隨地的遠程管理提供了優良的服務。本文主要結合電路電源分配網絡系統的產品特點、技術優點、噪聲原因分析和有效抑制噪聲的措施，來說明高速數字電路技術的應用，通過其查詢、聯通、監控和故障報警等功能，完成人們所見即所得的控制管理，節省了人力、物力和經濟成本的開支，行之有效的為生活帶來了方便和實惠。

關鍵詞：高速數字電路 電源分配網絡設計 噪聲抑制 電子技術發展趨勢

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）01-0048-02

隨著科學技術的進步，數字電路逐漸向高速度、低能耗方向發展，它的科技含量也越具有代表性。在電路板設計中，都會涉及電源分配網絡系統，也是高速PCB電源完整性設計的主要問題，它不但可以源源不斷的提供電源給系統內的所有器件，而且還可以滿足系統對電源穩定性的要求，同時新的問題出現了，由于聲頻的振動等原因加劇了系統噪聲的產生，合理抑制系統噪聲，提高電路板電源分配網絡設計意義重大，也是對高速數字電路系統技術上的重大飛躍。

1 高速數字電路電源分配網絡系統定義及特點

所謂高速數字電路電源分配網絡系統，就是在高速PCB電路設計中，通過高蓄能的電子分配結構，提供足夠電源以滿足系統穩定性要求，通過引入以太網絡、語音服務等新穎的通訊手段，對智能管理模塊構成可遠程控制和計劃管理的電源分配單元。

目前，電源分配網絡設計系統不但可以提供元件充足的電源，還可以穩定的為客戶提供高效便捷的服務，是一款新一代智能電路分配管理設備。高速數字電路電源分配網絡設計通過引入以太網絡、語言服務系統等新穎的通訊手段，同時增加了傳統設備所不能的智能管理系統，它可以實現對設備電源的遠程控制，而不受特定設備的局限，提供更安全便捷的服務。具體特點表現為：

1.1 高質量的服務

高速數字電路電源分配網絡系統的出現，很好的解決了運營商的地域限制，它可以提供給客戶更方便、更快捷、高效化、個性化的高質量服務，使客戶獲得的服務更具有代表性和更好的實施方案細節，真正實現了人們安全穩定用電的要求，同時它的出現提升了運營商的營銷戰略，順應了市場規則，加強了其市場競爭力。

1.2 高效率運轉低成本收益

在高速數字電路電源分配網絡系統提供給客戶高質量服務的同時，大大提高了網絡通信效率，它現在的通信速率約是傳統系統的3-5倍，速率提升的同時，加強了其安全性能和可視性能，降低了系統突發事件的幾率，減少了系統內部原件的損壞和更換，進一步提升了系統適用性和完美性，同時有效的降低了運營商的運營維護成本。

1.3 遠程控制管理

高速數字電路電源分配網絡系統它是將計算機、智能電路控制、高速數字電路等一系列元件智能一體化的組成，通過計算機即可隨時隨地檢測和控制系統的運行，增加了維修服務的自力更生能力，保證系統在最短的時間內迅速排除故障并恢復正常運行的能力，達到了一點定全局的效果，節約了人力物力的費用支出。

1.4 故障檢測報警系統

當電源連接的設備為網絡設備時，即可對所要監控的網絡設備地址、部件和相關信息進行設定和監控，實時檢測系統的穩定程度，時時檢測系統的設備故障，發現網絡異常，立即在終端計算機做出報警顯示，并且在異常發生處自動重啟設備，行之有效的降低了設備的損壞程度，降低了人工維護的成本。

1.5 電話回訪功能

此電路系統在對其故障檢測和自動報警實施后，還可使用電話訪問功能，它可以對故障位置和具體故障檢測做出回應，使得維修管理更加方便快捷。

2 高速數字電路電源分配網絡設計技術優點

2.1 操作方便，安全系數高

高速數字電路電源分配網絡設計它的操作方式清晰實用，人性化界面易于操作，同時使用全硬件設備，無需安裝其它軟件或插件，直接通過網頁瀏覽器便可實現對設備的監控和管理；其次通過對原有家用型插線板的替換，達到了工業級供電標準，有效的消除了火災、觸電等安全用電隱患的發生。

2.2 高效查詢設備信息

高速數字電路電源分配網絡系統終端通過計算機控制。它可通過瀏覽器，輸入設備、地址等信息，便可實時獲取所有網絡電源分配單元下聯用電設備的當時工作狀態，包括當時環境溫度、濕度及用電設備的線路、電路等信息的查詢。

2.3 自動設定設備的監控方式

由于高速數字電路電源分配網絡系統具有實時監控，高效查詢的智能功能，所以它在工作時可根據用戶需要自定義用電設備的監控方法及探測方式，實現平臺的自動完成對所有下聯用電設備的探查、異常報警功能。

2.4 實現智能人性化管理

高速數字電路電源分配網絡系統可以細化每一用電設備的管理歸屬人，和每一工作人員名下的所有用電設備；可通過網頁完成對下聯用電設備的電力供應的通斷；長途鏈接電路設備異常情況下，不影響內部環境的正常供電和對電力的控制；當網絡出現故障時，可使用電路訪問管控設備；詳盡的日志記錄功能，保證維護工程師可以隨時追溯人員時間的所有異常報警信息。這些智能人性化的管理，有效的節省了大量的人力物力，降低了運行成本的支出。

3 高速數字電路噪音的產生原因

高速數字電路噪音的產生主要是由于電路中的數字電路和電源部分產生的。在高速數字電路中，普遍存在高頻的數字電平，這些電平可以產生三種噪音：（1）電磁輻射。電路中只要有電流的經過，就會有電磁的產生，況且是高速數字電路，它的電磁感應更強烈，電荷運用的更快，就像電視的天線一樣，通過發射電磁波來干擾旁邊的電路，也就是我們常說的噪音，確切的說應該是電磁輻射。（2）耦合噪音。高速數字電路和旁邊的電路存在一定的耦合，噪聲可以直接在電器上影響其他的電路，這種噪音要不電磁輻射大很多，但它又是不可避免的。（3）電源噪音。在高速數字電路中，如果是線性電源，低頻50HZ就是一個嚴重的干擾源，高于50HZ都會嚴重的影響系統穩定性，形成連貫的噪音；再加上初級進來的交流電，本身就不純凈，而且屬于波浪型的正弦波，容易對旁邊的電路產生電磁干擾，也會導致“吱吱”的電磁噪音，如果是開關電源的話，噪音更嚴重，因開關電源工作在高頻狀態，并且在輸出部分存在很臟的諧波電壓，這些都會對整個電路產生很大的噪音。

4 抑制高速數字電路系統噪音的措施

4.1 電路系統內部設計控制噪音措施

在高速數字電路系統中，其內部元件和結構的合理性安全非常關鍵，它的大小容積等都不同程度的影響整個電路系統的噪音，為有效的抑制噪音，我們采取以下措施：（1）電路板內部器件布置不可過密，使各部件都具有良好的通風和透氣性能。（2）改善整個電路系統的散熱條件，分散設置穩壓電源，防止高溫高壓的出現。（3）設計過程中，在配線和安裝位置上盡量減少不必要的電磁耦合，減少公共阻抗值，有效的防止電磁噪音的出現。（4）實行一點接地設計。

4.2 高速數字電路電源分配網絡系統外部噪音的抑制措施

（1）對于中高壓電路附近的景點感應噪聲，可采取對電子裝置和引線加接地的金屬屏蔽，或遠距離傳送信號的輸入輸出線用良好的接地屏障，盡可能縮短信號線長度，減少電路阻抗，對整個高速數字電路系統實現全屏蔽。（2）對于周圍強磁場引起的噪聲，可采取信號線遠離產生電磁感應的電力線，使得兩者相互垂直，減少接觸磁場效應，或者施加電磁屏蔽。（3）對于高速數字電路系統高頻裝置、火花放電等電磁波噪聲、大功率調頻調幅電磁波等可以采取有效的隔斷噪聲傳遞途徑的控制，和更換產生較大干擾的元器件等措施。

通過電路系統內部和外部的有效配合，有針對性的對系統合理的接地、在電路的電壓輸出端加去耦電容、采用電磁屏蔽技術等措施，很好的抑制電路系統中噪聲的產生。

5 未來高速數字電路電源分配網絡系統的發展趨勢

高速數字電路電源分配網絡系統具有功能和性能全方位的技術服務，它將引導電子技術進入一個新的領域，一個科學的、覆蓋面廣的技術領域，提供更全面、更安全的服務和指導，它具有最精細的管理和最人性化的控制方法，滿足各種用戶對各種電路分配節點的靈活控制，作為我們未來的發展方向和主要研究對象，還需要在技術上改革創新，實現3D模擬數字電路的全程動態監測，實現去耦網絡設計的全方位跟蹤監測技術，和創新產品碳納米管的高速數字電路系統的應用，合理有效的抑制系統內噪聲的產生，使之達到音頻、視覺等高品質完美技術的融合，進一步提高高速數字電路電源分配網絡系統的服務領域。

6 結語

綜上所述，高速數字電路發展逐漸由傳統的高能耗電路系統，轉變為智能管理、控制電源分配網絡的應用，它不但完善了電路的噪聲控制，實行了遠程監控、查詢、檢測故障的功能，還可以進一步提供給客戶更安全、快捷的服務，同時它也是新一代電子技術的突破。隨著高科技技術的進步，未來高速數字電路電源分配網絡系統將向著更高層次，更高領域延伸，作為高科技時代的一員，我們應具備更強的電路網絡管理基礎，全方位的電路控制技術和相當豐富的實戰經驗，來面對全自動、智能化的技術洗禮和挑戰。

參考文獻

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