Во многу случаи, ПХБ жици ќе поминат низ дупки, подлошки за тестирање, кратки линии за никулци итн., од кои сите имаат паразитски капацитет, што неизбежно ќе влијае на сигналот. Влијанието на капацитетот врз сигналот треба да се анализира од крајот на преносот и од приемот, и тоа има ефект врз почетната и крајната точка.

Прво кликнете за да го видите влијанието врз предавателот на сигналот. Кога сигналот за брзо зголемување ќе стигне до кондензаторот, кондензаторот брзо се полни. Струјата на полнење е поврзана со тоа колку брзо се зголемува напонот на сигналот. Тековната формула за полнење е: I = C*dV/dt. Колку е поголем капацитетот, толку е поголема струјата на полнење, толку е побрзо времето на покачување на сигналот, помалите dt, исто така, прават поголема струја на полнење.

Знаеме дека одразот на сигналот е поврзан со промената на импедансата што ја чувствува сигналот, па за анализа, да ја разгледаме промената на импедансата што ја предизвикува капацитетот. Во почетната фаза на полнење на кондензаторот, импедансата се изразува како:

Тука, dV е всушност промена на напонот на сигналот за чекор, dt е времето на покачување на сигналот, а формулата за импеданса на капацитетот станува:

Од оваа формула, можеме да добиеме многу важна информација, кога сигналот за чекор се применува во почетната фаза на двата краја на кондензаторот, импедансата на кондензаторот е поврзана со времето на покачување на сигналот и неговата капацитет.

Обично во почетната фаза на полнење на кондензаторот, импедансата е многу мала, помала од карактеристичната импеданса на жици. Негативниот одраз на сигналот се јавува кај кондензаторот, а негативниот напонски сигнал е надреден со оригиналниот сигнал, што резултира со пад на сигналот кај предавателот и немонотон на сигналот кај предавателот.

За крајот на приемот, откако сигналот ќе стигне до примачкиот крај, се јавува позитивна рефлексија, рефлектираниот сигнал ја достигнува кондензаторската позиција, се јавува таков негативен одраз, а негативниот напон на рефлексија што се рефлектира на крајот на примачот, исто така, предизвикува сигнал при примачот крај за да генерира надолу.

Со цел рефлектираната бучава да биде помала од 5% од замавувањето на напонот, што е толерантно за сигналот, промената на импедансата мора да биде помала од 10%. Значи, каква треба да биде отпорноста на капацитетот? Импедансата на капацитетот е паралелна импеданса, и можеме да ја користиме формулата за паралелна импеданса и формулата за коефициент на рефлексија за да го одредиме неговиот опсег. За оваа паралелна импеданса, сакаме импедансата на капацитетот да биде што е можно поголема. Под претпоставка дека отпорноста на капацитетот е K пати на карактеристичната импеданса на жици на ПХБ, импедансата што ја чувствува сигналот на кондензаторот може да се добие според формулата за паралелна импеданса:

Тоа е, според оваа идеална пресметка, импедансата на кондензаторот мора да биде најмалку 9 пати поголема од карактеристичната импеданса на ПХБ. Всушност, со напојување на кондензаторот, импедансата на кондензаторот се зголемува и не останува секогаш најниска импеданса. Покрај тоа, секој уред може да има паразитарна индуктивност, што ја зголемува импедансата. Така, оваа граница од девет пати може да се намали. Во следната дискусија, претпоставете дека ограничувањето е 5 пати.

Со показател за импеданса, можеме да утврдиме колку капацитет може да се толерира. Карактеристичната импеданса од 50 оми на плочата е многу честа појава, затоа користев 50 оми за да ја пресметам.

Се заклучува дека:

Во овој случај, ако времето на покачување на сигналот е 1ns, капацитетот е помал од 4 пикограми. Спротивно на тоа, ако капацитетот е 4 пикограми, времето на покачување на сигналот е во најдобар случај 1ns. Ако времето на покачување на сигналот е 0.5ns, овој капацитет од 4 пикограми ќе предизвика проблеми.

Пресметката овде е само за да се објасни влијанието на капацитетот, вистинското коло е многу сложено, треба да се земат предвид повеќе фактори, па дали пресметката овде е точна не е практично значење. Клучот е да се разбере како капацитетот влијае на сигналот преку оваа пресметка. Откако ќе имаме перцептивно разбирање за влијанието на секој фактор на плочата, можеме да ги обезбедиме потребните упатства за дизајнот и да знаеме како да ги анализираме проблемите кога ќе се појават. Точните проценки бараат емулација на софтвер.

Заклучок:

1. Капацитивното оптоварување за време на рутирање на ПХБ предизвикува сигналот на крајот на предавателот да произведе надолна линија, а сигналот на крајот на приемникот исто така ќе произведе надолу.

2. Толеранцијата на капацитетот е поврзана со времето на покачување на сигналот, колку е побрзо времето на покачување на сигналот, толку е помала толеранцијата на капацитетот.