Refleksi muatan kapasitif sajrone kabel PCB

Ing sawetara kasus, PCB kabel bakal ngliwati bolongan, bantalan titik test, garis rintisan cekak, lsp. sing kabeh duwe kapasitansi parasit, sing mesthi bakal nyebabake sinyal kasebut. Pengaruh capacitance ing sinyal kudu dianalisis saka pungkasan transmisi lan mburi panrima, lan pengaruhe ing titik wiwitan lan titik pungkasan.

ipcb

Klik dhisik kanggo ndeleng pengaruh ing pemancar sinyal. Nalika sinyal langkah sing mundhak kanthi cepet tekan kapasitor, kapasitor bakal diisi kanthi cepet. Arus pangisian daya gegandhengan karo sepira cepet voltase sinyal munggah. Formula saiki sing diisi yaiku: I = C * dV / dt. Kapasitas sing luwih dhuwur, arus pangisian daya sing luwih dhuwur, luwih cepet wektu paningkatan sinyal, dt sing luwih cilik, uga bakal nggawe arus pangisian daya sing luwih dhuwur.

 

Kita ngerti manawa refleksi sinyal ana gandhengane karo pangowahan impedansi sing dirasakake dening sinyal, mula kanggo analisis, ayo goleki pangowahan impedansi sing nyebabake kapasitansi. Ing tahap wiwitan pangisian daya kapasitor, impedansi ditulis minangka:

Ing kene, dV sejatine pangowahan voltase sinyal langkah, dt yaiku wektu munggah sinyal, lan formula impedansi kapasitansi dadi:

Saka formula iki, kita bisa entuk informasi sing penting banget, nalika sinyal langkah ditrapake ing tahap wiwitan ing loro ujung kapasitor, impedansi kapasitor gegandhengan karo wektu kenaikan sinyal lan kapasitansi.

Biasane ing tahap wiwitan pangisi daya kapasitor, impedansi cilik banget, kurang saka impedansi karakteristik kabel. Refleksi negatif saka sinyal kasebut ana ing kapasitor, lan sinyal voltase negatif ditumpukake karo sinyal asli, nyebabake mudhunnya sinyal ing pemancar lan sinyal non-monotonik ing pemancar.

Kanggo mburi panrima, sawise sinyal tekan pungkasan, refleksi positif ana, sinyal sing dibayangke tekan posisi kapasitor, jinis refleksi negatif kasebut kedadeyan, lan voltase refleksi negatif sing dibayangke maneh ing mburi nampa uga nyebabake sinyal nalika nampa mungkasi kanggo ngasilake downrush.

Supaya swara sing dibayangke kurang saka 5% saka ayunan voltase, sing bisa ditoleransi kanggo sinyal, pangowahan impedansi kudu kurang saka 10%. Dadi apa impedansi kapasitansi? Impedansi kapasitansi minangka impedansi paralel, lan kita bisa nggunakake formula impedansi paralel lan formula koefisien refleksi kanggo nemtokake kisarane. Kanggo impedansi paralel iki, kita pengin impedansi kapasitansi paling gedhe. Nganggep yen impedansi kapasitansi yaiku kaping K impedansi karakteristik kabel PCB, impedansi sing dirasakake dening sinyal ing kapasitor bisa dipikolehi miturut formula impedansi paralel:

Yaiku, miturut pitungan sing cocog, impedansi kapasitor kudu paling ora 9 kali impedansi karakteristik PCB. Nyatane, nalika kapasitor diisi, impedansi saka kapasitor mundhak lan ora mesthi tetep impedansi paling endhek. Kajaba iku, saben piranti bisa duwe induktansi parasit, sing nambah impedansi. Dadi watesan sangang tikel iki bisa santai. Ing diskusi ing ngisor iki, nganggep watesane 5 kali.

Kanthi indikator impedansi, kita bisa nemtokake sepira kapasitas sing bisa ditoleransi. Impedansi karakteristik 50 ohm ing papan sirkuit umum banget, mula aku nggunakake 50 ohm kanggo ngetung.

Disimpulake manawa:

Ing kasus iki, yen wektu paningkatan sinyal 1ns, kapasitansi kurang saka 4 picogram. Kosok baline, yen kapasitansi yaiku 4 picogram, wektu paningkatan sinyal paling apik yaiku 1n. Yen wektu munggah sinyal 0.5ns, kapasitansi 4 picogram iki bakal nyebabake masalah.

Pitungan ing kene mung kanggo nerangake pengaruh kapasitansi, sirkuit nyata kompleks banget, luwih akeh faktor sing kudu dipikirake, mula manawa petungan ing kene akurat dudu pinunjul praktis. Kuncine yaiku ngerti kepiye pengaruh capacitance ing sinyal liwat pitungan iki. Sawise duwe pangerten persepsi babagan pengaruh saben faktor ing papan sirkuit, kita bisa menehi pandhuan sing dibutuhake kanggo desain lan ngerti cara nganalisa masalah nalika kedadeyan. Prakiraan sing akurat mbutuhake emulasi piranti lunak.

kesimpulan:

1. Beban kapasitif sajrone PCB nuntun nyebabake sinyal pungkasan pemancar ngasilake downrush, lan sinyal mburi panrima uga bakal ngasilake downrush.

2. Toleransi kapasitansi ana hubungane karo wektu munggah sinyal, luwih cepet wektu paningkatan sinyal, luwih cilik saka toleransi kapasitansi.