Sok esetben, PCB a vezetékek lyukakon, tesztfolt -párnákon, rövid csonkvonalakon stb. mennek keresztül, amelyek mindegyike parazita kapacitással rendelkezik, ami elkerülhetetlenül befolyásolja a jelet. A kapacitásnak a jelre gyakorolt ​​hatását az adó- és a fogadóvégről kell elemezni, és ez hatással van a kezdő- és a végpontra.

Először kattintson a jelátvivőre gyakorolt ​​hatás megtekintéséhez. Amikor egy gyorsan növekvő lépési jel eléri a kondenzátort, a kondenzátor gyorsan feltöltődik. A töltőáram összefügg azzal, hogy milyen gyorsan nő a jelfeszültség. A töltőáram képlet a következő: I = C*dV/dt. Minél nagyobb a kapacitás, annál nagyobb a töltőáram, annál gyorsabb a jel emelkedési ideje, minél kisebb a dt, annál nagyobb lesz a töltési áram.

Tudjuk, hogy a jel visszaverődése összefügg a jel által érzékelt impedanciaváltozással, ezért elemzés céljából nézzük meg a kapacitás okozta impedanciaváltozást. A kondenzátor töltésének kezdeti szakaszában az impedancia a következő:

Itt a dV valójában a lépésjel feszültségváltozása, dt a jel emelkedési ideje, és a kapacitásimpedancia képlet a következő lesz:

Ebből a képletből nagyon fontos információt kaphatunk, amikor a lépésjelet a kondenzátor mindkét végén a kezdeti fokozatra alkalmazzák, a kondenzátor impedanciája összefügg a jel emelkedési idejével és kapacitásával.

Általában a kondenzátor töltésének kezdeti szakaszában az impedancia nagyon kicsi, kisebb, mint a vezetékek jellemző impedanciája. A jel negatív visszaverődése a kondenzátoron következik be, és a negatív feszültségjelet az eredeti jellel egymásra helyezik, ami azt eredményezi, hogy a jeladó lelassul az adónál, és a jel nem monoton az adón.

A fogadó végén, miután a jel eléri a fogadó végét, pozitív visszaverődés következik be, a visszavert jel eléri a kondenzátor pozícióját, ilyen negatív visszaverődés következik be, és a negatív visszaverődési feszültség, amely visszaverődik a vevő végére, szintén a vételt eredményezi vége lecsökkentés létrehozásához.

Annak érdekében, hogy a visszavert zaj kisebb legyen a feszültségingadozás 5% -ánál, ami elviselhető a jelre, az impedanciaváltozásnak 10% -nál kisebbnek kell lennie. Tehát mi legyen a kapacitás -impedancia? A kapacitásimpedancia egy párhuzamos impedancia, és a párhuzamos impedancia képlet és a reflexiós együttható képlet segítségével határozhatjuk meg tartományát. Ehhez a párhuzamos impedanciához azt szeretnénk, hogy a kapacitásimpedancia a lehető legnagyobb legyen. Feltéve, hogy a kapacitásimpedancia a PCB huzalozási karakterisztikus impedanciájának K -szorosa, a jel által a kondenzátoron érzékelt impedancia a párhuzamos impedancia képlet szerint kapható:

Vagyis ezen ideális számítás szerint a kondenzátor impedanciájának legalább 9 -szeresének kell lennie a NYÁK jellemző impedanciájának. Valójában, amint a kondenzátor fel van töltve, a kondenzátor impedanciája növekszik, és nem mindig marad a legalacsonyabb impedancia. Ezenkívül minden eszköz parazita induktivitással rendelkezhet, ami növeli az impedanciát. Tehát ez a kilencszeres korlát lazítható. A következő vitában tegyük fel, hogy a korlát ötszörös.

Az impedancia mutatójával meg tudjuk határozni, hogy mekkora kapacitást lehet elviselni. Az áramkörön található 50 ohmos karakterisztikus impedancia nagyon gyakori, ezért ennek kiszámításához 50 ohmot használtam.

Arra a következtetésre jutottak, hogy:

Ebben az esetben, ha a jel emelkedési ideje 1ns, a kapacitás kevesebb, mint 4 pikogram. Ezzel szemben, ha a kapacitás 4 pikogramm, a jel emelkedési ideje legfeljebb 1ns. Ha a jel emelkedési ideje 0.5ns, ez a 4 pikogramos kapacitás problémákat okoz.

A számítás itt csak a kapacitás befolyásolásának magyarázatát szolgálja, a tényleges áramkör nagyon összetett, több tényezőt kell figyelembe venni, tehát az, hogy itt pontos -e a számítás, nem gyakorlati jelentőségű. A legfontosabb az, hogy megértsük, hogyan befolyásolja a kapacitás a jelet ezen a számításon keresztül. Miután észleltük az egyes tényezők áramköri lapra gyakorolt ​​hatását, megadhatjuk a szükséges útmutatást a tervezéshez, és tudjuk, hogyan kell elemezni a problémákat, amikor felmerülnek. A pontos becslések szoftver emulációt igényelnek.

Következtetés:

1. A NYÁK -útválasztás során fellépő kapacitív terhelés hatására az adó végének jele lecsökken, és a vevő végének jele is lecsökkenést okoz.

2. A kapacitás tűrése összefügg a jel emelkedési idejével, minél gyorsabb a jel emelkedési ideje, annál kisebb a kapacitás tűrése.