У многіх выпадках, Друкаваная плата праводка будзе праходзіць праз адтуліны, пляцоўкі для кантрольных кропак, кароткія заглушкі і г.д., усе з якіх маюць паразітную ёмістасць, што непазбежна паўплывае на сігнал. Ўплыў ёмістасці на сігнал трэба аналізаваць з боку перадаючага і прымаючага канца, і гэта аказвае ўплыў на пачатковую і канчатковую кропку.

Спачатку пстрыкніце, каб убачыць уздзеянне на перадатчык сігналу. Калі хуткасны сігнал кроку дасягае кандэнсатара, кандэнсатар зараджаецца хутка. Ток зарадкі звязаны з тым, з якой хуткасцю павышаецца напружанне сігналу. Формула зараднага току: I = C*dV/dt. Чым вышэй ёмістасць, тым вышэй зарадны ток, чым хутчэй час нарастання сігналу, тым меншы dt, а таксама больш высокі зарадны ток.

Мы ведаем, што адлюстраванне сігналу звязана са зменай імпедансу, які адчувае сігнал, таму для аналізу давайце паглядзім на змяненне імпедансу, якое выклікае ёмістасць. На пачатковым этапе зарадкі кандэнсатара імпеданс выяўляецца ў выглядзе:

Тут dV – гэта фактычнае змяненне напружання крокавага сігналу, dt – час нарастання сігналу, а формула імпедансу ёмістасці выглядае так:

З гэтай формулы мы можам атрымаць вельмі важную інфармацыю, калі сігнал кроку падаецца на пачатковую ступень на абодвух канцах кандэнсатара, імпеданс кандэнсатара звязаны з часам нарастання сігналу і яго ёмістасцю.

Звычайна на пачатковым этапе зарадкі кандэнсатара імпеданс вельмі малы, меншы за характэрны імпеданс праводкі. Адмоўнае адлюстраванне сігналу ўзнікае на кандэнсатары, а сігнал адмоўнага напружання накладваецца на зыходны сігнал, што прыводзіць да зніжэння сігналу на перадатчыку і неманотоннасці сігналу на перадатчыку.

Для прыёмнага канца, пасля таго, як сігнал дасягае прымаючага, адбываецца станоўчае адлюстраванне, адлюстраваны сігнал дасягае становішча кандэнсатара, адбываецца такое негатыўнае адлюстраванне, і адбітае напружанне адмоўнага адлюстравання назад на прымаючы канец таксама выклікае сігнал на прыёмным канец, каб выклікаць зніжэнне.

Каб адлюстраваны шум складаў менш за 5% ад ваганняў напружання, што дапушчальна для сігналу, змяненне супраціву павінна быць менш за 10%. Такім чынам, які павінен быць супраціў ёмістасці? Імпеданс ёмістасці – гэта паралельны супраціў, і мы можам выкарыстоўваць формулу паралельнага супраціву і формулу каэфіцыента адлюстравання для вызначэння яе дыяпазону. Для гэтага паралельнага супраціву мы хочам, каб імпеданс ёмістасці быў як мага большым. Калі выказаць здагадку, што імпеданс ёмістасці складае K разоў характэрнага супраціву праводкі друкаванай платы, імпеданс, які адчувае сігнал на кандэнсатары, можна атрымаць у адпаведнасці з формулай паралельнага супраціву:

Гэта значыць, згодна з гэтым ідэальным разлікам, імпеданс кандэнсатара павінен быць не менш чым у 9 разоў больш характэрнага супраціву друкаванай платы. Фактычна, па меры зараджэння кандэнсатара супраціў кандэнсатара павялічваецца і не заўсёды застаецца самым нізкім супрацівам. Акрамя таго, кожны прыбор можа мець паразітную індуктыўнасць, якая павялічвае супраціў. Такім чынам, гэты мяжа ў дзевяць разоў можа быць аслаблена. У наступным абмеркаванні выкажам здагадку, што мяжа складае 5 разоў.

З дапамогай паказчыка імпедансу мы можам вызначыць, наколькі ёмістасць можна трываць. Характарыстычны супраціў 50 Ом на друкаванай плаце вельмі распаўсюджаны, таму я вылічыў яго 50 Ом.

Зроблена выснова:

У гэтым выпадку, калі час нарастання сігналу роўны 1 нс, ёмістасць складае менш за 4 пікаграм. І наадварот, калі ёмістасць складае 4 пікаграма, час нарастання сігналу ў лепшым выпадку складае 1 нс. Калі час нарастання сігналу складае 0.5 нс, гэтая ёмістасць у 4 пікаграмы выкліча праблемы.

Разлік тут толькі для таго, каб растлумачыць уплыў ёмістасці, фактычная схема вельмі складаная, трэба ўлічваць больш фактараў, так што дакладнасць разліку тут не мае практычнага значэння. Ключ павінен зразумець, як ёмістасць ўплывае на сігнал з дапамогай гэтага разліку. Пасля таго, як мы зразумеем успрыманне ўплыву кожнага фактару на друкаваную плату, мы можам даць неабходныя рэкамендацыі для праектавання і ведаць, як аналізаваць праблемы, калі яны ўзнікаюць. Дакладныя ацэнкі патрабуюць эмуляцыі праграмнага забеспячэння.

Выснову:

1. Ёмістая нагрузка падчас маршрутызацыі друкаванай платы прыводзіць да зніжэння сігналу канца перадатчыка, а сігнал канца прыёмніка таксама прыводзіць да паніжэння.

2. Талерантнасць ёмістасці звязана з часам нарастання сігналу, чым хутчэй час нарастання сігналу, тым меншы допуск ёмістасці.