במקרים רבים, PCB החיווט יעבור דרך חורים, רפידות נקודה לבדיקה, קווי דק קצרים וכו ‘, לכולם יש קיבול טפילי, אשר ישפיע בהכרח על האות. יש לנתח את השפעת הקיבול על האות מהקצה המשדר ומהקצה המקבל, ויש לו השפעה על נקודת ההתחלה ונקודת הסיום.

לחץ ראשון כדי לראות את ההשפעה על משדר האותות. כאשר אות צעד עולה במהירות מגיע אל הקבל, הקבל נטען במהירות. זרם הטעינה קשור לכמה מהר מתח האות עולה. הנוסחה הנוכחית של הטעינה היא: I = C*dV/dt. ככל שהקיבול גבוה יותר, כך זרם הטעינה גבוה יותר, כך זמן עליית האות מהיר יותר, כך גם dt קטן יותר, כך גם זרם הטעינה גבוה יותר.

אנו יודעים כי השתקפות האות קשורה לשינוי העכבה שהאות חשה, לכן לצורך הניתוח, בואו נסתכל על השינוי בעכבה שהקיבול גורם. בשלב הראשוני של טעינת הקבלים, העכבה מתבטאת כך:

כאן, dV הוא למעשה שינוי המתח של אות צעד, dt הוא זמן עליית האות, ונוסחת עכבת הקיבול הופכת:

מנוסחה זו, אנו יכולים לקבל מידע חשוב מאוד, כאשר אות המדרגה מוחל על השלב ההתחלתי בשני קצותיו של הקבל, עכבת הקבל קשורה לזמן עליית האות וקיבולו.

בדרך כלל בשלב הראשוני של טעינת הקבלים, העכבה קטנה מאוד, פחות מהעכבה האופיינית לחיווט. ההשתקפות השלילית של האות מתרחשת בקבל, ואות המתח השלילי מוצב על האות המקורי, וכתוצאה מכך הורדת האות במשדר ולא מונוטוני של האות במשדר.

עבור הקצה המקבל, לאחר שהאות מגיע לקצה המקבל, מתרחשת השתקפות חיובית, האות המוחזר מגיע למיקום הקבל, סוג כזה של השתקפות שלילית מתרחש ומתח ההשתקפות השלילי המוחזר בחזרה לקצה המקבל גורם גם לאות בקבלה. לסיים לייצר סחיטה.

על מנת שהרעש המוחזר יהיה פחות מ -5% מתנופת המתח, שהיא נסבלת לאות, שינוי העכבה חייב להיות פחות מ -10%. אז מה צריכה להיות עכבת הקיבול? עכבת קיבול היא עכבה מקבילה, ואנו יכולים להשתמש בנוסחת העכבה המקבילה ובנוסחת מקדם ההשתקפות כדי לקבוע את הטווח שלה. עבור עכבה מקבילה זו, אנו רוצים כי עכבת הקיבול תהיה גדולה ככל האפשר. בהנחה כי עכבת הקיבול היא זמני K של העכבה האופיינית לחיווט ה- PCB, ניתן להשיג את העכבה שחשה האות בקבל על פי נוסחת העכבה המקבילה:

כלומר, על פי חישוב אידיאלי זה, העכבה של הקבל חייבת להיות לפחות פי 9 מהעכבה האופיינית של ה- PCB. למעשה, כאשר הקבל נטען, העכבה של הקבל עולה ולא תמיד נשארת העכבה הנמוכה ביותר. בנוסף, לכל מכשיר יכולה להיות השראות טפילית, מה שמגדיל את העכבה. כך שניתן להרפות את הגבול הזה פי XNUMX. בדיון הבא, נניח שהגבול הוא פי 5.

בעזרת אינדיקטור לעכבה, אנו יכולים לקבוע עד כמה אפשר לסבול קיבול. העכבה האופיינית ל -50 אוהם בלוח המעגלים נפוצה מאוד, לכן השתמשתי ב -50 אוהם לחישוב זה.

המסקנה היא כי:

במקרה זה, אם זמן עליית האות הוא 1ns, הקיבול הוא פחות מ -4 פיקוגרמים. לעומת זאת, אם הקיבול הוא 4 פיקוגרם, זמן עליית האות הוא 1ns במקרה הטוב. אם זמן עליית האות הוא 0.5ns, קיבול של 4 פיקוגרמים זה יגרום לבעיות.

החישוב כאן הוא רק כדי להסביר את השפעת הקיבול, המעגל בפועל מאוד מורכב, צריך לקחת בחשבון גורמים נוספים, ולכן אם החישוב כאן הוא מדויק אין משמעות מעשית. המפתח הוא להבין כיצד הקיבול משפיע על האות באמצעות חישוב זה. ברגע שיש לנו הבנה תפיסתית של ההשפעה של כל גורם על לוח המעגלים, נוכל לספק הדרכה הכרחית לעיצוב ולדעת כיצד לנתח בעיות כשהן מתרחשות. הערכות מדויקות דורשות אמולציה של תוכנה.

סיכום:

1. העומס הקיבולי במהלך ניתוב ה- PCB גורם לאות של קצה המשדר לייצר סחיפה, והאות של קצה המקלט יפיק גם ירידה.

2. סובלנות הקיבול קשורה לזמן עליית האות, ככל שזמן עליית האות מהיר יותר, כך סובלנות הקיבול קטנה יותר.