بیژن بینایی GitHub
بیژن بینایی Rss

با آنتروپی بالا

نوشته شده توسط بیژن | در دسته الکترومغناطیس, مخابرات | نوشته شده در ۰۷-۱۲-۱۳۹۴

۳

EMCمشخصا فک می کنم آدم ها رو می شه از ظرافت های رفتاریشون شناخت مثلا من آدم بی شعوریم و دقت کنید پست هام با یه کلمه چرت شروع می شه در مقابل مهدی آدم فرهیخته ای هست و سرتیتر تمام نوشته هاش یک سلام پر جذبست.

بگذریم.... منو مهدی با هم یه پروژه کوچیک شروع کردیم. که الان بخاطر سمز بودن اساتید دانشکده فیزیک خوابیده ولی خوب من حداقل سر start اش یه سری چیز ها یادگرفتم که اینجا می نویسمشون.

اولین مورد در رابطه با پهنای باند ترانزیستور هاست. یکی از پارامترهایی که معمولا در datasheet ترانزیستور ها یافت می شه f_t یا فرکانس transtion هست. همونطور که نمی دونید بتای bjt ها علاوه براینکه تابع دما و doping و هزار کوفت و زهر مار دیگه هست.... تابع فرکانس هم هست. و متاسفانه با افزایش فرکانس بتا کاهش پیدا می کنه. و جایی که بتا به عدد ۱ می رسه رو فرکانس transition می گن. این پدیده خیلی هم عجیب نیس چون همونطور که می دونین bjt ها از دو تا junction تشکیل شدن که با بایاس کردنشون ما شاهد بوجود اومدن یه ناحیه ای هستیم که گویا بهش می گن ناحیه تخلیه. خب دو طرف این ناحیه مقاومت کمه پس می شه گفت ما یه خازن کوچولو در قهقرای هر کدوم از این junction ها داریم. اما متاسفانه همین خازن های گوگولی با افزایش فرکانس برامون مشکل ساز می شن و ما حصلشون می شه کاهش بتای خوب و نازنینمون. خیلی بده که بتامون برسه به یک نه؟ ولی خبر بدتر اینه که این عدد f_t چیزی بییشتر از یکی دو گیگ نیس. شاید فکر کنید که یکی دو گیگ خوبه که.... ولی باید بهتون بگم که سخت در اشتباهید. ترانزیستوری با f_t یک گیگاهرتز پهنای باند 3dB ایش چیزی بیشتر از ۱۲۵ مگاهرتز نیس و تازه این شاید بهترین bjt ای باشه که بتونید بطور discrete تو بازار پیدا کنید. اما وقتی یه سر به بخش mmic های digikey بزنید می بینید که تو فرکانس های ماکرویو خیلی اوضاع جالبی هست.

در درجه اول می دونیم که کسی تو این فرکانسا سراغ pcb و چیپ های discrete نمی ره و معمولا طراحی ها رو کلا رو یه soc می زنن می ره (حرگته) اما حالا گیریم ما داریم نظامی کار می کنیم و نمی خوایم بعدا کسی زاغ سیاه ما رو چوب بزنه. یه سرکی که اونجا بکشید فک می کنید دارید مخاب ۱ رو مرور می کنید. با زیر ۰.۵ دلار می تونید میکسر بخرید تا فرکانس ۳ گیگ می تونید اسیلاتور بخرید تا فرکانس ۵۰ مگ. می تونید pll دو گیگ بخرید. می تونید یه آمپلی فایر بین ۱۰۰ مگ تا ۱ گیگ بخرید... حالا سوال اینجاست که ما که نمی تونیم چیپ بسازیم. پس چه مرضیه که تو درس هامون بهمون یاد می دن اسیلاتور طراحی کنیم وقتی خودمون هم می دونیم هیچوقت قرار نیس یکیشو بسازیم. point قضیه اینجاس که حتی اگه روزی خدای نکرده خدای نکرده بخوایم بسازیم هم صنعت soc سازی نداریم پس ی مونه حالت discrete که اونم f_t جان مجال نمی دن پس merit این کار چیست من نمی دانم؟!؟

بعد حالا من می گم بیاید با همین چیپ فنقلی ها یه فرستنده ماکروفری بسازیم هیشکی گوش نمی ده....

بگیذریم.... زهدی چن روز پیش یه سوال جالب راجع به خط انتقال پرسید و درگیر این شدیم که این خط پایینه دقیقا میدان هاش با خط بالاییه چی می شه. سوال های زهدی معمولا خیلی پیچیده هست. واسه همین باید یکی دو بار بخونید تا بفهمید دقیقا داره چه نکته ریزی رو موشکافی می کنه. حالا سوال رو یکم بهتر می گم. ما توی خط انتقال می یایم یه خازن واحد طول در نظر می گیریم که برای حساب کردنش فرض می کنیم یه بار +Q بالا هس و یکی دیگه پایین اما آیا واقعا لحظه اتصال ما چی روی خط داریم؟ آیا واقعا خازن پایین و بالا موازی می شن و شروع به شارژ؟

امروز داشتم یه کتاب تو این زمینه می خوندم. ( فصل ۳ - مبحث grounding - کتاب EMC otto ) که فصل با این جمله آغاز می شد

The search for a "good ground" is very similar to the search for the Holy Grail in many respects—tales abound about its existence and we all say we want and need it. but we cannot seem to find it

Warren H. Lewis—

حرف قشنگی زده بود. ground واقعیتش مثل نهال و بونسش می مونه.... یه شخصیت conceptual هه که نمی شه بهش دست یافت. ground می تونه اون سیم ۳ متری باشه که بالای برجا می گذارن تا بار های رعد و برق رو تخلیه کنه... گراند می تونه اون سیمای حفاظتی دور سیستم های انتقال قدرت باشه یا می تونه اون صفحه زمین زیر pcb که دادین مهران مدار باشه و گاهی اوقات هم می تونه اون track کناری باشه که جریان داره ازش بر می گرده. مشکل کلمات conceptual هم معمولا اینه که تعریف درستی براشون نیس و گاهی اوقات اونقدر اشتباه پیچ در پیچ می شه که چیزی که اصلا گراند نیس مثل همون track روی pcb که در عمل یک خط انتقال کامل برای برگشت سیگنال هست رو هم می گیم ground. در صورتی که شاید اسم صحیحش باشه track برگشت جریان. چرا؟ چون ground یعنی ground یعنی اون سیمه که رفته وارد خاک ۲۰ ۳۰ اهمی سر کوچمون شده و از اوجا داره مشتی جریان وارد زمین می کنه تا از اون سر توی نیروگاه الکترون ها فواره بزنن بیرون. گاهی اوقات هم ما برای مفهوم پیدا کردن ولتاژ یه نقطه رو مبدا می گیریم و به اون می گیم ground اما آیا این track ای که من بالا گفتم ground هه.... قطعا نه چون خودش ولتاژش تو هر نقطه از خط متغییر هست و نمی شه اسمشو گذاشت ground

حالا اینکه چطور یه گراند خوب طراحی کنیم و اینکه این تغییرات چه تاثیری روی خط دارن همه و همه از حوصله این بحث خارجه ولی.... می تونید تو همون کتابه که گفتم بخونیدش

تو اینجا هم برای جذب مشتری یه نمونه از یه design خوب رو براتون ضمیمه می کنم

توی این عکس شما دارین یه pcb رو می بینین که در نقاط A و ‌B یه ویا به صفحه پایین خورده و صفحه پایین مثلا زمین هست

.grounding

ذز شکل A مسیر بازگشت جریان به صورت مستقیم از A به B هست ( مسیر با مقاومت کمتر و اصل باهوشی جریان ( حمار گریزی ) ) اما وقتی فرکانس می ره بالا (شکل B ) مسیر جریان طوری بسته می شه که کرل E که برامون میدان مغناطیسی ایجاد می کنه تا حد ممکن کم باشه و به همین خاطر مسیر برگشت جریان دقیقا از زیر مسیر رفت بسته می شه تا اینطوری سلف stray ایجاد نشه. به عبارت دیگه الکترون ها مسیر با امپدانس کمتر رو به مقاومت کمتر ترجیح می دن.

که تو اینجا ما الان نمونه ای از یک طراحی ground خوب رو شاهد هستیم اما همیشه بخت با ما یار نیست و خیلی جا ها نیازه که ما مسیر جریان رو به اون طوری که دوست داریم force کنیم و تمام این ها می شه موضوع این بخش از مبحث دور و دراز EMC

 

نظرات (۳)

چند تا نکته
۱- حیدری! البته بستگی به تعریفت از کلمه فرهیخته داره که بنظرم بزار دم کوزه تعریفتو
۲- عکسه که گزاشتی برا گرانده یکم مشکل لینک داره ، آدرسش از لوکال هاست اومده
EMC رو خواستیی میان ترم بدی و پایان ترم بگو بیام برام توضیح بدی ببینم خوب یاد گرفتی یا نه

پاسخ:
سلام
۱. حیدری
۲. خیلی ممنون.... یه جا دیگه هم اشتباه کرده بودم.. خیلی لطف کردی که به زحمت افتادی و فهمیدی باگمو
۳. من درسای میدانی رو حاضرم براشون ساعت ها وقت بگذارم و تدریس کنم. خواستی از میدان پایه ای می یایم بالا

بیژن ممنون بابت پست خوبت . فقط من یه نکته ای رو با مهدی می خواستم در میون بذارم .

مهدی !!
وقتی میشنوم EMC تنم لرزه می افته !! یاد فامیلمم می افتم!! نا خود آگاه یاد حمید(پسر چقدر این بشر فوق العاده هست واقعا .. واقعا امیدوار شدم که هنوز آدم خوب پیدا میشه..)
داشتم می گفتم ..یاد حمید می افتم که می گفت حواستون باشه به اون emc !! یاد معصومی می افتم!! حتی یاد راشد می افتم ..

راستی بیژن زودتر این میانترم emc تون رو بده واسه ما توضیح بدی ببینیم !
مهدی .....
بگذریم از این حرف ها .. یاد این می افتم که ما داریم دقیقا چه غلطی می کنیم!! واقعا راستی راستی داریم این کار رو انجام میدیمممم

پی نوشت : اندر خم استاندارد های emc که امروز بهمون توصیه شد بخونیمشون!!
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_common_EMC_test_standards

بیژن چرت نگو !
برای اولین نظر خوب نیس ولی حال داد :|
No cherts