A ville Fäll PCB Drot passéiert duerch Lächer, Testfleckpads, kuerz Strécklinnen, asw. Den Afloss vun der Kapazitanz op d’Signal sollt vum Sendeende an dem Empfangs Enn analyséiert ginn, an et huet en Effekt op de Startpunkt an den Ennpunkt.

Éischte Klick fir den Impakt op de Signalsender ze gesinn. Wann e séier steigend Schrëtt Signal de Kondensator erreecht, gëtt de Kondensator séier gelueden. De Ladestroum ass verbonne mat wéi séier d’Signalspannung eropgeet. D’Ladstroumformel ass: I = C*dV/dt. Wat méi héich d’Kapazitanz ass, wat méi héich ass de Laaschtstroum, wat méi séier d’Signalopgangszäit ass, wat méi kleng dt ass, och méi héich ass de Laaschtstroum.

Mir wëssen datt d’Reflexioun vun engem Signal mat der Verännerung vun der Impedanz verbonnen ass, déi d’Signal detektéiert, also loosst eis fir d’Analyse d’Ännerung vun der Impedanz kucken, déi d’Kapazitanz verursaacht. An der éischter Etapp vum Kondensatorladen gëtt d’Impedanz ausgedréckt wéi:

Hei ass dV tatsächlech d’Spannungsännerung vum Schrëtt Signal, dt ass d’Signal eropgaang Zäit, an d’Kapazitanz Impedanz Formel gëtt:

Vun dëser Formel kënne mir eng ganz wichteg Informatioun kréien, wann de Schrëtt Signal op déi initial Etapp u béide Enden vum Kondensator ugewannt gëtt, ass d’Condensator Impedanz mat der Signal Opstiegszäit a senger Kapazitanz verbonnen.

Normalerweis an der éischter Etapp vum Kondensator Opluedstatioun ass d’Impedanz ganz kleng, manner wéi d’charakteristesch Impedanz vun de Kabelen. Déi negativ Reflexioun vum Signal geschitt um Kondensator, an dat negativ Spannungssignal gëtt mat dem urspréngleche Signal iwwerlagert, wat zu enger Ofsenkung vum Signal um Sender an dem Net-monoton vum Signal um Sender resultéiert.

Fir den Empfangsend, nodeems d’Signal dem Empfangsend erreecht, geschitt eng positiv Reflexioun, dat reflektéiert Signal erreecht d’Kondensatorpositioun, déi Zort negativ Reflexioun geschitt, an déi negativ Reflexiounsspannung zréck op den Empfangend Enn verursaacht och d’Signal beim Empfang Enn fir Downrush ze generéieren.

Fir datt de reflektéierte Kaméidi manner wéi 5% vun der Spannungsschwankung ass, wat fir d’Signal tolerabel ass, muss d’Impedanzännerung manner wéi 10% sinn. Also wat soll d’Kapazitanzimpedanz sinn? Kapazitanzimpedanz ass eng parallel Impedanz, a mir kënnen d’Parallelimpedanzformel a Reflexiounskoeffizient Formel benotze fir säi Beräich ze bestëmmen. Fir dës parallel Impedanz wëlle mir datt d’Kapazitanzimpedanz sou grouss wéi méiglech ass. Ugeholl datt d’Kapazitanzimpedanz K Zäiten vun der PCB Drot charakteristescher Impedanz ass, kann d’Impedanz gefillt vum Signal um Kondensator no der parallel Impedanzformel kritt ginn:

Dat ass, laut dëser idealer Berechnung, d’Impedanz vum Kondensator muss op d’mannst 9 Mol déi charakteristesch Impedanz vum PCB sinn. Tatsächlech, wéi de Kondensator gelueden ass, erhéicht d’Impedanz vum Kondensator a bleift net ëmmer déi niddregst Impedanz. Zousätzlech kann all Apparat parasitär Induktanz hunn, wat d’Impedanz erhéicht. Also dës néngfalt Grenz kann entspaant ginn. An der folgender Diskussioun, unzehuelen datt d’Limite 5 Mol ass.

Mat engem Indikator vun der Impedanz kënne mir bestëmmen wéi vill Kapazitanz toleréiert ka ginn. Déi 50 Ohm charakteristesch Impedanz op der Circuit Board ass ganz heefeg, also hunn ech 50 Ohm benotzt fir et ze berechnen.

Et gëtt ofgeschloss datt:

An dësem Fall, wann d’Signalzäitzäit 1ns ass, ass d’Kapazitanz manner wéi 4 Pikogramm. Ëmgekéiert, wann d’Kapazitanz 4 Pikogramm ass, ass d’Signalopstiegszäit am beschten 1ns. Wann d’Signal eropgaang Zäit 0.5ns ass, wäert dës 4 Picogram Kapazitanz Probleemer verursaachen.

D’Berechnung hei ass nëmmen den Afloss vun der Kapazitanz z’erklären, den eigentleche Circuit ass ganz komplex, méi Faktore musse berécksiichtegt ginn, also ob d’Berechnung hei richteg ass net praktesch Bedeitung. De Schlëssel ass ze verstoen wéi d’Kapazitanz d’Signal duerch dës Berechnung beaflosst. Wa mir e perceptuellt Verständnis vum Impakt vun all Faktor op de Circuit Board hunn, kënne mir noutwendeg Féierung fir den Design ubidden a wësse wéi mir Probleemer analyséiere wa se optrieden. Genau Schätzunge erfuerderen Software Emulatioun.

Conclusioun:

1. D’Kapazitiv Laascht wärend PCB Routing verursaacht d’Signal vum Sender Enn fir Downrush ze produzéieren, an d’Signal vum Empfänger Enn wäert och Downrush produzéieren.

2. D’Toleranz vu Kapazitanz ass mat der Signalerhéijung Zäit verbonnen, wat méi séier d’Signal eropgeet, wat méi kleng ass d’Toleranz vun der Kapazitanz.