Adlewyrchiad llwyth galluog yn ystod gwifrau PCB

Mewn llawer o achosion, PCB bydd gwifrau’n pasio trwy dyllau, padiau sbot prawf, llinellau bonyn byr, ac ati, y mae gan bob un ohonynt gynhwysedd parasitig, a fydd yn anochel yn effeithio ar y signal. Dylid dadansoddi dylanwad y cynhwysedd ar y signal o’r pen trosglwyddo a’r diwedd derbyn, ac mae’n cael effaith ar y man cychwyn a’r man gorffen.

ipcb

Cliciwch yn gyntaf i weld yr effaith ar y trosglwyddydd signal. Pan fydd signal cam sy’n codi’n gyflym yn cyrraedd y cynhwysydd, mae’r cynhwysydd yn cael ei wefru’n gyflym. Mae’r cerrynt gwefru yn gysylltiedig â pha mor gyflym y mae’r foltedd signal yn codi. Y fformiwla gyfredol codi tâl yw: I = C * dV / dt. Po uchaf yw’r cynhwysedd, yr uchaf yw’r cerrynt gwefru, y cyflymaf yw’r amser codi signal, y dt llai, hefyd yr uchaf yw’r cerrynt gwefru.

 

Rydym yn gwybod bod adlewyrchiad signal yn gysylltiedig â’r newid mewn rhwystriant y mae’r signal yn ei synhwyro, felly i’w ddadansoddi, gadewch inni edrych ar y newid mewn rhwystriant y mae’r cynhwysedd yn ei achosi. Yn y cam cychwynnol o godi tâl cynhwysydd, mynegir rhwystriant fel:

Yma, dV mewn gwirionedd yw newid foltedd signal cam, dt yw’r amser codi signal, a daw’r fformiwla rhwystriant cynhwysedd:

O’r fformiwla hon, gallwn gael gwybodaeth bwysig iawn, pan gymhwysir y signal cam i’r cam cychwynnol ar ddau ben y cynhwysydd, mae rhwystriant y cynhwysydd yn gysylltiedig ag amser codi’r signal a’i gynhwysedd.

Fel arfer yn ystod cam cychwynnol codi tâl cynhwysydd, mae’r rhwystriant yn fach iawn, yn llai na rhwystriant nodweddiadol gwifrau. Mae adlewyrchiad negyddol y signal yn digwydd wrth y cynhwysydd, ac mae’r signal foltedd negyddol wedi’i arosod gyda’r signal gwreiddiol, gan arwain at ostyngiad y signal yn y trosglwyddydd ac an-monotonig y signal yn y trosglwyddydd.

Ar gyfer y diwedd derbyn, ar ôl i’r signal gyrraedd y pen derbyn, mae adlewyrchiad cadarnhaol yn digwydd, mae’r signal wedi’i adlewyrchu yn cyrraedd safle’r cynhwysydd, mae’r math hwnnw o adlewyrchiad negyddol yn digwydd, ac mae’r foltedd adlewyrchu negyddol a adlewyrchir yn ôl i’r pen derbyn hefyd yn achosi’r signal wrth y derbyn. diwedd i gynhyrchu downrush.

Er mwyn i’r sŵn a adlewyrchir fod yn llai na 5% o’r siglen foltedd, sy’n oddefadwy i’r signal, rhaid i’r newid rhwystriant fod yn llai na 10%. Felly beth ddylai’r rhwystriant cynhwysedd fod? Mae rhwystriant cynhwysedd yn rhwystriant cyfochrog, a gallwn ddefnyddio’r fformiwla rhwystriant cyfochrog a’r fformiwla cyfernod adlewyrchu i bennu ei ystod. Ar gyfer y rhwystriant cyfochrog hwn, rydym am i’r rhwystriant cynhwysedd fod mor fawr â phosibl. Gan dybio bod y rhwystriant cynhwysedd yn amseroedd K o rwystriant nodweddiadol gwifrau PCB, gellir cael y rhwystriant a deimlir gan y signal yn y cynhwysydd yn unol â’r fformiwla rhwystriant cyfochrog:

Hynny yw, yn ôl y cyfrifiad delfrydol hwn, rhaid i rwystriant y cynhwysydd fod o leiaf 9 gwaith rhwystriant nodweddiadol y PCB. Mewn gwirionedd, wrth i’r cynhwysydd gael ei wefru, mae rhwystriant y cynhwysydd yn cynyddu ac nid yw bob amser yn parhau i fod y rhwystriant isaf. Yn ogystal, gall pob dyfais gael inductance parasitig, sy’n cynyddu’r rhwystriant. Felly gellir llacio’r terfyn naw gwaith hwn. Yn y drafodaeth ganlynol, tybiwch fod y terfyn yn 5 gwaith.

Gyda dangosydd o rwystriant, gallwn bennu faint o gynhwysedd y gellir ei oddef. Mae’r rhwystriant nodweddiadol 50 ohms ar y bwrdd cylched yn gyffredin iawn, felly defnyddiais 50 ohms i’w gyfrifo.

Deuir i’r casgliad:

Yn yr achos hwn, os yw’r amser codi signal yn 1ns, mae’r cynhwysedd yn llai na 4 picogram. I’r gwrthwyneb, os yw’r cynhwysedd yn 4 picogram, yr amser codi signal yw 1ns ar y gorau. Os yw’r amser codi signal yn 0.5ns, bydd y cynhwysedd 4 picogram hwn yn achosi problemau.

Nid yw’r cyfrifiad yma ond i egluro dylanwad cynhwysedd, mae’r gylched wirioneddol yn gymhleth iawn, mae angen ystyried mwy o ffactorau, felly nid yw a yw’r cyfrifiad yma’n gywir yn arwyddocâd ymarferol. Yr allwedd yw deall sut mae cynhwysedd yn effeithio ar y signal trwy’r cyfrifiad hwn. Unwaith y bydd gennym ddealltwriaeth ganfyddiadol o effaith pob ffactor ar y bwrdd cylched, gallwn ddarparu’r arweiniad angenrheidiol ar gyfer y dyluniad a gwybod sut i ddadansoddi problemau pan fyddant yn digwydd. Mae amcangyfrifon cywir yn gofyn am efelychu meddalwedd.

Casgliad:

1. Mae’r llwyth capacitive yn ystod llwybro PCB yn achosi i’r signal o ben trosglwyddydd gynhyrchu downrush, a bydd y signal o ddiwedd y derbynnydd hefyd yn cynhyrchu downrush.

2. Mae goddefgarwch cynhwysedd yn gysylltiedig ag amser codi’r signal, y cyflymaf yw’r amser codi signal, y lleiaf yw’r goddefgarwch o gynhwysedd.