مدارهای مجتمع به انواع مختلفی از نویز حساس هستند که می‌توانند به طور قابل توجهی بر عملکرد آنها تأثیر بگذارند. برخی از شایع‌ترین انواع نویز شامل نویز حرارتی , که ناشی از جنبش تصادفی حامل‌های بار است؛ نویز فلکتور , ناشی از نامنظمی‌ها در مواد؛ و اختلال الکترومغناطیسی (EMI) , که ناشی از میدان‌های الکترومغناطیس خارجی مختurb است که مدار را اخلال می‌دهد. در محیط‌های معمولی مدار مجتمع، منابع نویز می‌توانند از نوسانات تأمین کننده قدرت، cross talk از مدارهای مجاور و سیگنال‌های رادیویی خارجی باشند. بر اساس مطالعات صنعتی، نویز بیش از حد می‌تواند منجر به کاهش قابل توجهی در عملکرد مدار مجتمع شود. کارشناسان مهندسی برق اهمیت شناسایی و کاهش این منابع نویز را برای حفظ عملکرد بهینه در مدارها تاکید کرده‌اند.
برای مقابله با نویز در طراحی مدار مجتمع، چندین استراتژی اساسی می‌تواند به کار گرفته شود. اولین قدم، استفاده از تکنیک‌های زمین‌دهی مناسب است که برای تضمین اینکه سیگنال‌های نامطلوب مسیر مستقیمی برای خروج بدون تأثیر بر مدار داشته باشند، ضروری است. جایگذاری بهینه خازن‌های جداکننده نیز می‌تواند به کاهش نویز کمک کند توسط ثابت نگه داشتن تأمین ولتاژ به ICها. علاوه بر این، استفاده از سیگنال‌دهی دیفرانسیل در کاهش تأثیر نویز مؤثر است زیرا اطمینان می‌دهد که اغتشاش هر دو خط سیگنال را به طور مساوی تحت تأثیر قرار دهد و بنابراین آن را حذف کند. بهبود سلامت سیگنال موضوع بحرانی دیگری است که شامل مراقبت در طراحی برای کاهش بازتاب سیگنال و عدم انطباق امپدانس است. تحقیقات نشان داده است که استفاده از این روش‌ها می‌تواند منجر به کاهش معنادار نویز شود و عملکرد و قابلیت اعتماد مدار را بهبود بخشد.
بهینه‌سازی شبکه توزیع قدرت برای افزایش عملکرد مدار مجتمع (IC) و کاهش سطح نویز حیاتی است. با تضمین تأمین قدرت پایدار، می‌توان اعتمادپذیری مدار را به طور قابل ملاحظه ای بهبود بخشید. روش‌های کلیدی شامل استفاده از خازن‌های ESR پایین است که کمک می‌کنند تا سطح ولتاژ را حفظ کرده و امپدانس را کاهش دهند، و برنامه‌ریزی دقیق طول خطوط جهت کاهش زوال القایی در مسیر تغذیه قدرت. تنظیم ولتاژ مناسب مطمئن می‌شود که سطح قدرت در سراسر مدار ثابت بماند. مطالعات نشان داده است که این استراتژی‌ها علاوه بر اجرای آرام‌تر مدار، منجر به افزایش اعتمادپذیری و عملکرد می‌شوند. با تمرکز بر این حوزه‌ها، می‌توانیم نویز را به طور مؤثر کاهش دهیم و محکمیت مدارهای مجتمع را افزایش دهیم.
استفاده از جلاوه و عایق در محافظت از مدارهای مجتمع در برابر منابع نویز خارجی و اغتشاش نقش مهمی ایفا می‌کند. استفاده از جلاوه شامل محیط کردن IC با موادی مانند جعبه‌های فلزی و صفحات زمینه است که سیگنال‌های نامطلوب را از تأثیر بر مدار مسدود می‌کنند. به طور مخالف، عایق کردن، پخش نویز در داخل خود مدار را جلوگیری می‌کند. استفاده از تکنیک‌های طراحی مؤثر و مواد مناسب می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای اغتشاش را کاهش دهد. گفته‌های مهندسان محصول غالباً موفقیت در کاهش نویز از طریق این روش‌ها را تایید می‌کند و اهمیت آنها در تضمین عملکرد تمیزتر مدارهای چاپی را تأیید می‌کند.
استفاده از تکنیک‌های پیشرفته پردازش سیگنال، مانند فیلترینگ و الگوریتم‌های تطبیقی، برای بهبود کیفیت سیگنال در مدارهای مجتمع (IC) ضروری است. این تکنیک‌ها طراحی شده‌اند تا با کارایی بالا نویز را تشخیص داده و سرکوب کنند. یادگیری ماشین راه‌حل‌های وعده‌برانگیزی برای حذف نویز دینامیک ارائه می‌دهد، که با تنظیم پارامترهای مدار به صورت واقعی و بر اساس الگوهای نویز تشخیص‌داده شده عمل می‌کند. کاربردهای موفق در سناریوهای واقعی نشان می‌دهد که چگونه پردازش هوشمند می‌تواند سطح نویز را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش دهد. به عنوان مثال، نتایج آزمایشی بهبود قابل توجهی در مدیریت نویز مدار نشان داده است، که اهمیت پتانسیل تبدیلی تکنیک‌های پردازش سیگنال هوشمند در طراحی مدرن مدارهای مجتمع را تأکید می‌کند.
کنترلر رابط لمسی BS818C-3 به طور دقیق طراحی شده است تا بازهای در کاربردهای لمسی را به حداقل برساند، به دلیل معماری پیشرفته خود. این سری از دستگاه‌ها لمس انسانی را با دقت بالا تشخیص می‌دهند در حالی که از ورود نویز کمتری برخوردار هستند. معماری منحصر به فرد BS818C-3 امکان ادغام مؤثر با انواع استراتژی‌های کاهش نویز را فراهم می‌کند، که آن را برای محیط‌هایی که دقت لمسی حیاتی است، ایده‌آل می‌سازد. با ویژگی‌هایی مثل کالیبراسیون خودکار و رد نویز قدرتمند، کنترلر عملکرد قابل اعتمادی حتی در شرایط نامساعد ارائه می‌دهد. معیارهای عملکرد ظرفیت آن را برای کاهش سطح نویز و بهبود قابلیت اعتماد و پاسخگویی رابط‌های لمسی نشان می‌دهد.
سیستم تنظیم ولتاژ STI8036BE به طور خاص طراحی شده است تا نویز منبع توان را به حداقل برساند، اطمینان حاصل کند که ولتاژ خروجی ثابت باشد و اثرات موجک کاهش یابد. طراحی یکپارچه آن مدیریت حرارتی استثنایی و سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) بهبود یافته ارائه می‌دهد که برای کاربردهای حساس اهمیت دارد. با ویژگی‌هایی مانند تبدیل‌کننده BOOST درون‌سازی و تنظیم‌کننده خطی با نویز کم، STI8036BE اطمینان حاصل می‌کند که مدیریت انرژی کارآمد باشد و انتشار نویز را به حداقل برساند. این سیستم با موفقیت در Ontvangers ماهواره‌ای پیاده‌سازی شده است، معیارهای کنترل نویز سخت و معیارهای عملکرد بالا را با هم متوازن کرده و در کاربردهای حساس به نویز ضروری است.
امپلیفایر TDA8954TH با کارایی بالا در حوزه کاربردهای صوتی برجسته است، طراحی شده به گونه‌ای که نویز را کاهش دهد و همچنین کارایی عملیاتی را افزایش دهد. فناوری امپلیفایر کلاس D این دستگاه، نسبت سیگنال به نویز (SNR) بالایی را تضمین می‌کند و نیازهای سیستم‌های صوتی با وفاداری بالا را برآورده می‌کند. با اجازه دادن به دفع حرارت به صورت کارآمد و کاهش مداخله نویز الکترونیکی، این امپلیفایر نیازهای فناوری صوتی مدرن را برآورده می‌کند. معیارهای عملکرد نشان می‌دهد که این محصول در خروجی نویز کمتر نسبت به امپلیفایرهاي معمولی برتری دارد و به همین دلیل، گزینه مورد علاقه متخصصانی است که به دنبال کیفیت صوتی بدون عیب هستند.
ایچ دی TSUMV59XU-Z1 Display Driver IC طراحی شده است تا به چالش‌های اغتشاش الکترومغناطیسی در کاربردهای نمایشگر پاسخ دهد، با اطمینان از حداکثر کاهش نوفه و تصاویر بدون خطای الکتریکی. توسط MSTAR طراحی شده، معماری آن پشتیبانی از نمایشگرهای با وضوح بالا تا 1920x1080 را فراهم می‌کند، ادغام ساده برای کاهش اغتشاش الکترومغناطیسی را ارائه می‌دهد. یادداشت‌های کاربردی قوی بودن آن در فناوری‌های نمایشگر حساس به نوفه را نشان می‌دهد و آن را به عنوان مؤلفه اصلی در نمایشگرهای مدرنی که مدیریت دقیق نوفه نیاز دارند، اثبات می‌کند.
ماژول GNSS مدل SIM868 طراحی شده است تا مقاومت قوی در برابر نویز را ارائه دهد، که برای برنامه‌های ناوبری ماهواره‌ای دقیق ضروری است. با سازگاری در سیستم‌های GPS، GLONASS و BeiDou، موقعیت دقیق حتی در محیط‌های چالش‌برانگیز را ارائه می‌دهد. طراحی آن شامل ویژگی‌های پیشرفته مدیریت نویز است که تشخیص و پردازش سیگنال قابل اعتماد را تضمین می‌کند. داده‌های آزمایش عملی به قدرت آن در مدیریت کارآمد نویز اشاره می‌کند، که آن را به عنوان ماژول مورد علاقه برای برنامه‌هایی که نیازمند دقت بالا در ناوبری هستند، معرفی می‌کند.
هنگامی که به کاهش نویز مؤثر در طراحی برد مدار الکتریکی می‌پردازیم، چندین روش بهینه می‌تواند تفاوت قابل توجهی ایجاد کند. اولین قدم، برنامه‌ریزی مناسب خطوط جریان است؛ خطوط کوتاه‌تر می‌توانند ظرفیت کاهش یابد و خطر ورود نویز را کاهش دهد. استفاده از لایه‌بندی، شامل استفاده استراتژیک از چند لایه برای توزیع انرژی، زمینه و سیگنال‌های الکتریکی، می‌تواند منابع نویز را عزل‌تر کند. استفاده از صفحه زمینه به عنوان یک سیم پوشاننده علیه اغتشاش الکترومغناطیس عمل می‌کند و کمک می‌کند تا جریان از کوتاه‌ترین مسیر بازگشت پیدا کند. این انتخاب‌ها در طراحی، علاوه بر افزایش عملکرد الکتریکی، کوپل شدن نویز بین مولفه‌ها را نیز کاهش می‌دهد.
پروژه‌های موفق PCB اغلب با نمایش سطح نویز کاهش یافته از طریق در نظر گرفتن جزئیات دقیق در طرح، به نمایش در می‌آیند. برای مثال، جداسازی موثر مسیرهای آنالوگ و دیجیتال می‌تواند به طور قابل توجهی به کاهش عبور سیگنال کمک کند. علاوه بر این، استفاده از زمین‌دهی ستاره‌ای برای کاهش حلقه‌ها و تفاوت ولتاژ پتانسیل به کاهش نویز کمک می‌کند. در یک مطالعه موردی، طراحی طبقه‌بندی دقیق صفحه زمینه را پیاده‌سازی کرد که این کار منجر به کاهش قابل توجه در مداخله الکترومغناطیسی شد و تأثیر طرح بر عملکرد تخته مدار نشان داد.
برای طراحی PCB، قرار دادن مولفه‌ها کلیدی برای کاهش نویز و بهینه‌سازی سرگرمی سیگنال است. موقعیت‌دهی استراتژیک مولفه‌ها می‌تواند به طور مؤثر از اثرات نزدیکی که ممکن است منجر به اغتشاش شود جلوگیری کند. برای نتایج بهینه، مولفه‌های حساس باید از مولفه‌های فرکانس بالا یا جریان بالا در فاصله قرار گیرند. این جداسازی در نگهداری از روشنایی و پایداری سیگنال کمک می‌کند، که در کاربردهای پیچیده حیاتی است.
چندین روش به کار گرفته می‌شود تا جایگذاری مؤثر بخش‌های مولفه‌ها انجام شود. یک استراتژی متداول، قرار دادن مولفه‌های آنالوگ دور از مولفه‌های دیجیتال برای کاهش اغتشاش است. خازن‌های جداکننده، زمانی که نزدیک پین‌های توان قرار می‌گیرند، می‌توانند در فیلتر کردن نویز با فرکانس بالا کمک بیشتری کنند. PCBهای نمونه اغلب این علم جایگذاری را نشان می‌دهند. به عنوان مثال، طراحی PCB یک دستگاه ارتباطی مولفه‌های فرکانس رادیویی را دور از مدارهای منطقی قرار داد و کنترل نویز عالی‌تری دست‌آورد. این طراحی‌ها نه تنها نشان‌دهنده کاهش اغتشاش نمونه بلکه از طریق استراتژی‌های جایگذاری فکری، عملکرد کلی مدار را نیز افزایش می‌دهند.
