----- JA3XGSさんからノイズ対策について貴重な情報をいただきました-----
私(JA3XGS)のところで参考になるとすれば「パスコン」と「スプリアス」の最後の方デカップリングのところです。
これは私がこのページの中でアマチュアの方に一番に言いたかったことです。
プロといわれる人でもわかってない人がとても多いですが・・・・
すべては書ききれませんが、大きくは以下の通りです。
1 ノイズ電流の流れるループを作らないこと。
2 ノイズを拾うループを作らないこと。
3 アナログ部との間でグランドを分離すること
4 電流ループ間と容量、磁界による結合
クロック発振、および各ポートの処理としてはループをできるだけ小さくすること。
ポートの入出力はそれができないために、ポート直近に動作に影響のない程度のCを入れ、高い周波数に対して短いループとし、さらにデカップリングとして直列にR(100−220程度)を入れる。
このCRにより波形がなまるために、定数はそのポートの動作にあわせること。
これは入出力ともに。
要は高い周波数成分は短いループにしてしまい、流出させない。
ポートの処理としては、そのポートから引いた伝送ラインのインピーダンスにあわせることが過渡応答の面からいうと一番よく、そのために抵抗はこれにあわせる方が本当はよい、
したがってこれは数百オーム以下程度
ただし、ポートからの波形が大きくなまっても問題なければ、(低いクロック)大きな抵抗で高周波成分と、ポートからの流れ出す電流を落とすのも有効。
直列Rではなく直列Lはオーバーシュートなどを生じ、振幅が大きくなることがありさらに誤動作する場合があるために基本的にダメ(LCなどで整合がとれていればOK)
電源ラインのデカップリングは完全に処理されていること。
一つでもデカップリング処理のないところはループができて、グランド/電源ラインのループで思わぬところでひろってしまう可能性がある。
デカップなしにパスコンべたべた、これが素人のやる最大の間違い。
各回路の電源対策は、その直近のパスコンだけでまかない、パスコンに流れる電流ループを大きくしないこと。
他との間はデカップリングで切る。
これは上のポートの処理と原理的に全く同じことです。
上2つは線の束を動かすと、よくノイズが変化するような不安定症状として現れます。
見当をつけるために、線の束からノイズが乗っている線を拾い出して、後で回路の処理を見るというようなこともよくやります。
電源パスコンはデカップリングが大きくないと効果がない。またデカップリングがないと、ノイズ電流が電源ラインとグランドをループとして遠征する。遠征したノイズ電流は線間での結合、グランド
ループでの共通インピーダンスによる影響等、様々な影響がでる。
電源ラインでなくても大きな電流が流れるような所は該当します。
グランドの分離はよく言われることですがこれは上記の電流ループを作らない交差しないということにも合致します。
また、距離を離すということでもあります。上で述べた処理が完全ならば、特にアース分離をしなくても、同一基板上で問題なく動くことも多い。
場合によりコイルなどが磁界を拾う場合があり、この場合はシールドするかシールドタイプにしないと無理なことがある。
または距離を離す。
CPUの表面に銅テープなどでシールドする場合がある。
見つけだす方法としては
オシロの先にループをつけて、ノイズを拾う。
スペアナの先に裸のコイルをつけて拾う。
電源ラインをオシロで見る。
線の束を動かしてノイズの変化を見る。一番大きいものを選び出す。
等々
とまあ止めどもなく、とても書き切れませんが、いくつかやってみてください。