Paljudel juhtudel, PCB juhtmestik läbib augud, testplaatide padjad, lühikesed tükkjooned jne, millel kõigil on parasiitmahtuvus, mis paratamatult signaali mõjutab. Mahtuvuse mõju signaalile tuleks analüüsida saatvast otsast ja vastuvõtvast otsast ning see mõjutab lähte- ja lõpp -punkti.

Esmalt klõpsake, et näha mõju signaali saatjale. Kui kiiresti tõusev astmesignaal jõuab kondensaatorini, laetakse kondensaator kiiresti. Laadimisvool on seotud sellega, kui kiiresti signaalipinge tõuseb. Laadimisvoolu valem on järgmine: I = C*dV/dt. Mida suurem on mahtuvus, seda suurem on laadimisvool, seda kiirem on signaali tõusuaeg, seda väiksem on dt, seda suurem on ka laadimisvool.

Me teame, et signaali peegeldus on seotud impedantsi muutusega, mida signaal tunneb, seega analüüsiks vaatame mahtuvuse põhjustatud takistuse muutust. Kondensaatori laadimise algstaadiumis on impedants väljendatud järgmiselt:

Siin on dV tegelikult astmesignaali pinge muutus, dt on signaali tõusuaeg ja mahtuvuse impedantsi valem saab:

Sellest valemist saame väga olulise teabe, kui astmesignaal rakendatakse kondensaatori mõlemas otsas algstaadiumile, on kondensaatori takistus seotud signaali tõusuajaga ja selle mahtuvusega.

Tavaliselt on kondensaatori laadimise algstaadiumis takistus väga väike, väiksem kui juhtmestiku iseloomulik takistus. Signaali negatiivne peegeldus toimub kondensaatori juures ja negatiivse pinge signaal asetatakse algse signaali peale, mille tulemuseks on saatja signaali langus ja saatja signaali mittemonotoonilisus.

Vastuvõtva otsa puhul, pärast signaali vastuvõtvasse otsa jõudmist, tekib positiivne peegeldus, peegeldunud signaal jõuab kondensaatori asendisse, tekib selline negatiivne peegeldus ja vastuvõtvasse otsa tagasi peegelduv negatiivne peegelduspinge põhjustab ka signaali vastuvõtmisel lõpp, et tekitada allavoolu.

Selleks, et peegeldunud müra jääks alla 5% pinge kõikumisest, mis on signaali jaoks talutav, peab takistuse muutus olema väiksem kui 10%. Milline peaks olema mahtuvuse takistus? Mahtuvuse takistus on paralleelne takistus ja selle vahemiku määramiseks saame kasutada paralleelse impedantsi valemit ja peegeldusteguri valemit. Selle paralleeltakistuse jaoks tahame, et mahtuvuse takistus oleks võimalikult suur. Eeldades, et mahtuvuse takistus on trükkplaadi juhtmestiku iseloomuliku impedantsi K korda, saab kondensaatori signaali poolt tajutava takistuse saada paralleelse impedantsi valemi abil:

See tähendab, et selle ideaalse arvutuse kohaselt peab kondensaatori takistus olema vähemalt 9 korda PCB iseloomulikust takistusest. Tegelikult, kui kondensaator on laetud, suureneb kondensaatori takistus ja see ei jää alati madalaimaks takistuseks. Lisaks võib igal seadmel olla parasiitide induktiivsus, mis suurendab takistust. Nii et seda üheksakordset piiri saab leevendada. Eeldage järgmises arutelus, et piir on 5 korda.

Impedantsi näitaja abil saame kindlaks teha, kui palju mahtuvust saab taluda. 50 oomi iseloomulik takistus on trükkplaadil väga levinud, seega kasutasin selle arvutamiseks 50 oomi.

Sellest järeldatakse, et:

Sel juhul, kui signaali tõusuaeg on 1ns, on mahtuvus väiksem kui 4 pikogrammi. Ja vastupidi, kui mahtuvus on 4 pikogrammi, on signaali tõusuaeg parimal juhul 1ns. Kui signaali tõusuaeg on 0.5ns, põhjustab see 4 pikogrammi mahtuvus probleeme.

Arvutus on siin ainult selleks, et selgitada mahtuvuse mõju, tegelik vooluahel on väga keeruline, tuleb arvestada rohkemate teguritega, seega pole siinkohal arvutuse täpne tähendus praktiline. Peamine on mõista, kuidas mahtuvus selle arvutuse kaudu signaali mõjutab. Kui oleme tajunud iga teguri mõju trükkplaadile, saame anda projekteerimiseks vajalikud juhised ja teame, kuidas probleeme tekkimisel analüüsida. Täpsed hinnangud nõuavad tarkvara emuleerimist.

Järeldus:

1. Mahtuvuslik koormus trükkplaadi marsruutimise ajal põhjustab saatja otsa signaali nõrgenemise ja vastuvõtja otsa signaal põhjustab ka allavoolu.

2. Mahtuvuse tolerants on seotud signaali tõusuajaga, mida kiirem on signaali tõusuaeg, seda väiksem on mahtuvuse tolerants.