[发明专利]一种网格状电源线的布置方法与电路结构

说明书

本发明涉及到通信设备上的模拟用户接口电路，具体涉及到如何通过改善电路板上电源线的布置方法与电路结构来提高模拟用户接口电路的抗干扰能力，从而提高接口电路的总失真指标。

根据模拟用户接口电路总失真指标的定义，总失真为在通信设备如数字程控交换机的二线模拟接口(Z接口)之间形成一个完整的连接而出现的信号对总的失真功率的比，影响它的主要因素是PCM通路转换设备的信号对总失真的比，而PCM通路转换设备产生的信号失真直接与电源噪声、电路本身的噪声及编解码噪声有关，而实际电路中电源噪声是影响指标的主要原因，所以一般在设计模拟用户电路时都把如何抑制电源噪声作为一项关键技术来设计。

电源噪声可分为从电源本身直接引入的噪声和在应用电路中由于存在公共电源阻抗而产生的公共阻抗耦合噪声。第一种情况包括电源串模噪声(可称为纹波)和共模噪声，第二种情况包括电源线线阻噪声和地线上的线阻噪声。在《电子电路实用抗干扰技术》(人民邮电出版社，诸邦田著，1994)一书中，根据模拟电路的抗干扰原理，在第四章第五节，提出了克服地线公共阻抗的耦合噪声是运算放大电路的一项重要措施，主要是通过印制板上地线的合理走线使地线公共阻抗最小来减小地线噪声干扰，如设置地平面，主要用增加印制板的夹层并将其设置为地平面的方法实现；还有如关键之处加飞线，使此处的地回路电流直接流向地线汇接处，以避免电流回流路径产生干扰信号等。在该书的第一章第一节中，还提出了对于克服共模噪声的方法，就是要通过提高应用电路阻抗对地平衡度来克服的基本理论。

但对于数字程控交换机中的模拟用户接口电路来说，迫于成本的压力，必须把模拟用户接口电路板设计成双面板，也就是说，不可能设置专门的电源层和地线层。为了适合于生产线批量生产及板材的整洁，焊接飞线的方法也不可取，所以上述克服公共阻抗噪声的方法在这里就不合适。而一般的模拟用户接口电路板上的电源线走线过程中的阻抗对地平衡度如果设计得不是很好，那么抗电源共模噪声的能力就不高。

在实际的现场应用中，由于交流供电的不稳定，长时间后设备老化，或电源设备性能不一致等原因，会产生很大的电源噪声，此类现象比较常见。而电源噪声会直接影响设备性能指标，对程控交换机的用户来说，主要表现为通话时背景杂音大，通话质量下降，上网速度降低，严重时还会使用户无法使用电话。一旦出现此类情况，就要更换电源设备，相应增加了维护成本。如果能在不动电源设备的情况下增强用户电路的抗电源干扰能力，那么也就提高了交换机的性能，降低了维护成本。

如今一般的模拟用户电路板的电源线包括+5V，GND，-5V等采用树枝状布线结构，或串联状布线结构，并尽量加粗这些走线。这些方法在一定程度上增强了电路的抗干扰能力，提高了模拟用户接口的总失真指标，在一般电源正常供电情况下，这些方法可保证在-45dBm点达到14.1dBr的《邮电部电话交换设备总技术规范书》(YDN 065—1997)对总失真指标的要求，但是在某些情况下效果并不理想，如机架供电电源不干净，在电源线上加入了共模干扰信号，一个共模噪声交流信号在负载两端对地阻抗不平衡的情况下，它在负载两端产生了电压差，从而变换成为串模信号，此串模交流信号就会直接叠加在负载信号上，因而影响此负载的交流特性。这时串联状或树枝状布线就没法完全克服共模干扰信号转变成的串模干扰信号，因而直接影响对电源敏感的总失真指标，这种现象具有很大的普遍性。那么，我们就希望能采取别的电路结构来抑制此类干扰信号。

为了解决上述的问题，本发明目的之一就在于提供一种网格状电源线的布置方法以降低引入电源的各种噪声对电路的干扰，提高电路的性能；

本发明目的之二在于提供一种网格状电源线布置的电路结构，可以使模拟用户电路接口板既有抗公共阻抗噪声的能力，又有抗电源共模噪声的能力，从而加强模拟用户电路接口板的综合抗干扰能力，提高接口电路的总失真指标。本发明进行网格状电源线布置方法的实现步骤如下：第一步，对电路的构成进行模块划分；

1.划分的每一个单电路模块的供电原理相同，所有模块的阵列组合构

  成了完整的电路；

  所述的各个单电路模块均可单独形成一个电源供电环路；

2.分别列出各单电路模块所需电源的电压种类；第二步，对电路按电源电压种类的不同分别进行网格状电源线布置；

1.选择其中的一种电源电压确定电路中哪些单电路模块有这种供电需

  求；

2.分别把每一个有这种电源需求的单电路模块的电源线布置成一个网

  格状环路；