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醫(yī)療器械信號傳輸中的阻抗不連續(xù)問題

2021-12-20

在設(shè)備中,所選用的電子元器件本身的缺陷也會影響其性能指標的發(fā)揮。我們知道,任何的電力電容器都存在寄托在的串聯(lián)電感線圈,兩者之間組成了一種串聯(lián)諧振電源電路:而任何的線繞電感線圈都存在繞阻匝間和層間的趨膚效應(yīng),兩者之間組成了一種并聯(lián)諧振電源電路,這樣的電源電路的串聯(lián)諧振比想象中的工作頻率要低得多。例如,許多電力電容器的串聯(lián)諧振達不到100MNz;許多線繞電感線圈的串聯(lián)諧振達不到20MHz,關(guān)于變壓器的串聯(lián)諧振更有達不到5MHz以下者。因此,電源設(shè)計人員要充分認識這些電子元器件的實際性能指標,無論高通濾波器還是退耦元器件,兩者都有著在諧振狀態(tài)下工作的可能性,這將導(dǎo)線路線圖與路線圖相互間的串擾問題,這樣的串擾不但能對路線圖造成毀壞,還能導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號傳輸具體情況變得越來越糟糕。
對于設(shè)備的布線,人們往往認為即使多用1根接地裝置回到路線圖也會是一種浪費。因為多數(shù)電源線與接地裝置控制回路相互間間距過遠,因此1根接地裝置回線要作為多跟電源線,甚至任何電源線的接地裝置問線。這時,這根接地裝置回線至少存在兩個問題。首要,因為這根接地裝置回線與大多數(shù)電源線相互間的間距都相對比較遠,電源線與接地裝置回線相互間組成的環(huán)天線就相對比較大,環(huán)天線對外的輻射放射及環(huán)天線對外界電荷量電磁干擾的接受問題都不可忽視;其次,這根電源線共用接地裝置回線的公共特性阻抗問題不可忽視,特別是在電源線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號效率較高,數(shù)據(jù)信號的邊緣相對比較陡時,公共特性阻抗的相互電磁干擾問題尤其比較嚴重。
實用中傳輸路線圖究竟要多少根接地裝置回到路線圖才算適度,這要由數(shù)據(jù)的傳輸速度及傳輸路線圖的長度來決策。對于數(shù)據(jù)信號一超過100MHz的高速傳輸,建議選用1根數(shù)據(jù)信號對1根接地裝置的回到路線圖,而對于小于10MHz的低速檔傳輸,可以折中選用兩根(或多根)數(shù)據(jù)信號對1根接地裝置的回到路線圖。
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