Dalam banyak kes, BPA pendawaian akan melalui lubang, tempat ujian, garis rintisan pendek, dll., semuanya mempunyai kapasitansi parasit, yang pasti akan mempengaruhi isyarat. Pengaruh kapasitansi pada isyarat harus dianalisis dari hujung pemancar dan hujung penerima, dan ia memberi kesan pada titik permulaan dan titik akhir.

Klik pertama untuk melihat kesan pada pemancar isyarat. Apabila isyarat langkah yang meningkat dengan pantas mencapai kapasitor, kapasitor diisi dengan cepat. Arus pengisian berkaitan dengan seberapa cepat voltan isyarat meningkat. Formula arus pengecasan adalah: I = C * dV / dt. Semakin tinggi kapasitansi, semakin tinggi arus pengecasan, semakin cepat waktu kenaikan isyarat, semakin kecil dt, juga menjadikan arus pengisian semakin tinggi.

Kita tahu bahawa pantulan isyarat berkaitan dengan perubahan impedansi yang dirasakan oleh isyarat, jadi untuk analisis, mari kita lihat perubahan impedans yang menyebabkan kapasitansi. Pada tahap awal pengisian kapasitor, impedans dinyatakan sebagai:

Di sini, dV sebenarnya adalah perubahan voltan isyarat langkah, dt adalah masa kenaikan isyarat, dan formula impedans kapasitansi menjadi:

Dari formula ini, kita dapat memperoleh maklumat yang sangat penting, apabila isyarat langkah diterapkan ke tahap awal di kedua hujung kapasitor, impedans kapasitor berkaitan dengan waktu kenaikan isyarat dan kapasitansinya.

Biasanya pada tahap awal pengisian kapasitor, impedansnya sangat kecil, kurang daripada ciri-ciri impedans pendawaian. Pantulan negatif isyarat berlaku pada kapasitor, dan isyarat voltan negatif ditumpangkan dengan isyarat asal, mengakibatkan kejatuhan isyarat pada pemancar dan bukan monotonik isyarat pada pemancar.

Untuk hujung penerima, setelah isyarat mencapai hujung penerima, pantulan positif berlaku, isyarat pantulan mencapai kedudukan kapasitor, pantulan negatif semacam itu berlaku, dan voltan pantulan negatif yang dipantulkan kembali ke hujung penerima juga menyebabkan isyarat pada penerima berakhir untuk menghasilkan penurunan.

Agar bunyi yang dipantulkan kurang dari 5% dari ayunan voltan, yang dapat diterima untuk isyarat, perubahan impedans mestilah kurang dari 10%. Jadi apa seharusnya impedans kapasitansi? Impedansi kapasiti adalah impedans selari, dan kita boleh menggunakan formula impedans selari dan formula pekali pantulan untuk menentukan julatnya. Untuk impedans selari ini, kita mahu impedans kapasitansi seluas mungkin. Dengan mengandaikan bahawa impedans kapasitansi adalah K kali dari impedans ciri pendawaian PCB, impedans yang dirasakan oleh isyarat pada kapasitor dapat diperoleh mengikut formula impedans selari:

Maksudnya, menurut perhitungan ideal ini, impedans kapasitor mestilah sekurang-kurangnya 9 kali ganda dari sifat impedans PCB. Sebenarnya, semasa kapasitor dicas, impedans kapasitor meningkat dan tidak selalu menjadi impedans terendah. Selain itu, setiap alat dapat memiliki induktansi parasit, yang meningkatkan impedans. Jadi had sembilan kali ganda ini dapat dilonggarkan. Dalam perbincangan berikut, anggap hadnya 5 kali.

Dengan penunjuk impedans, kita dapat menentukan berapa kapasitans yang dapat ditoleransi. Impedansi ciri 50 ohm pada papan litar sangat biasa, jadi saya menggunakan 50 ohm untuk mengira.

Disimpulkan bahawa:

Dalam kes ini, jika masa kenaikan isyarat adalah 1ns, kapasitansinya kurang dari 4 picogram. Sebaliknya, jika kapasitansi adalah 4 picogram, masa kenaikan isyarat adalah 1ns paling baik. Sekiranya masa kenaikan isyarat adalah 0.5ns, kapasiti 4 picogram ini akan menyebabkan masalah.

Pengiraan di sini hanya untuk menjelaskan pengaruh kapasitansi, litar sebenarnya sangat kompleks, lebih banyak faktor perlu dipertimbangkan, jadi sama ada pengiraan di sini tepat bukan kepentingan praktikal. Kuncinya adalah untuk memahami bagaimana kapasitansi mempengaruhi isyarat melalui pengiraan ini. Setelah kita memahami persepsi kesan setiap faktor pada papan litar, kita dapat memberikan panduan yang diperlukan untuk reka bentuk dan mengetahui bagaimana menganalisis masalah ketika ia berlaku. Anggaran yang tepat memerlukan peniruan perisian.

Kesimpulan:

1. Beban kapasitif semasa routing PCB menyebabkan isyarat hujung pemancar menghasilkan downrush, dan isyarat hujung penerima juga akan menghasilkan downrush.

2. Toleransi kapasitansi berkaitan dengan masa kenaikan isyarat, semakin cepat masa kenaikan isyarat, semakin kecil toleransi kapasitansi.