У многим случајевима, ПЦБ- ожичење ће проћи кроз рупе, јастучиће за испитне тачке, кратке жице итд., све које имају паразитски капацитет, што ће неизбежно утицати на сигнал. Утицај капацитивности на сигнал треба анализирати са предајног и пријемног краја, а он утиче на почетну и крајњу тачку.

Прво кликните да видите утицај на предајник сигнала. Када сигнал брзог корака допре до кондензатора, кондензатор се брзо пуни. Струја пуњења је повезана са брзином повећања напона сигнала. Формула струје пуњења је: И = Ц*дВ/дт. Што је већи капацитет, већа је струја пуњења, брже је време пораста сигнала, мањи дт, такође чини струју пуњења већом.

Знамо да је одраз сигнала повезан са променом импедансе коју сигнал осећа, па за анализу погледајмо промену импедансе коју изазива капацитет. У почетној фази пуњења кондензатора, импеданција се изражава као:

Овде је дВ заправо промена напона корачног сигнала, дт је време пораста сигнала, а формула импедансе капацитивности постаје:

Из ове формуле можемо добити веома важну информацију, када се корачни сигнал примени на почетну фазу на оба краја кондензатора, импеданса кондензатора је повезана са временом пораста сигнала и његовим капацитетом.

Обично је у почетној фази пуњења кондензатора импеданција врло мала, мања од карактеристичне импедансе ожичења. Негативна рефлексија сигнала јавља се на кондензатору, а сигнал негативног напона се надовезује на оригинални сигнал, што резултира потискивањем сигнала на предајнику и немонотонијом сигнала на предајнику.

За пријемни крај, након што сигнал стигне до пријемног краја, долази до позитивне рефлексије, рефлектирани сигнал досеже положај кондензатора, долази до такве негативне рефлексије, а напон негативне рефлексије рефлектиран натраг до пријемног краја такођер узрокује сигнал на пријемном крају крај да генерише пад.

Да би рефлектирани шум био мањи од 5% замаха напона, што је за сигнал прихватљиво, промјена импеданције мора бити мања од 10%. Која би требала бити импеданција капацитивности? Импеданса капацитивности је паралелна импеданса и можемо користити формулу паралелне импедансе и формулу коефицијента рефлексије да одредимо њен распон. За ову паралелну импеданцију желимо да импеданција капацитивности буде што већа. Под претпоставком да је импеданса капацитивности К пута од карактеристичне импедансе ожичења ПЦБ -а, импеданса коју осећа сигнал на кондензатору може се добити према формули паралелне импедансе:

То јест, према овом идеалном прорачуну, импеданса кондензатора мора бити најмање 9 пута већа од карактеристичне импедансе ПЦБ -а. У ствари, како се кондензатор напуни, импеданса кондензатора расте и не остаје увек најмања импеданса. Осим тога, сваки уређај може имати паразитску индуктивност, што повећава импеданцију. Тако да се ово деветоструко ограничење може ублажити. У следећој расправи претпоставите да је ограничење 5 пута.

Са индикатором импедансе можемо одредити колико се капацитет може толерисати. Карактеристична импеданција од 50 охма на плочи је врло честа, па сам за њено израчунавање користио 50 охма.

Закључује се да:

У овом случају, ако је време пораста сигнала 1нс, капацитет је мањи од 4 пикограма. Насупрот томе, ако је капацитет 4 пикограма, време пораста сигнала је у најбољем случају 1нс. Ако је вријеме пораста сигнала 0.5 нс, овај капацитет од 4 пикограма ће узроковати проблеме.

Овде је прорачун само за објашњење утицаја капацитивности, стварно коло је веома сложено, потребно је узети у обзир више фактора, тако да то да је прорачун овде тачан није од практичног значаја. Кључно је разумети како капацитет утиче на сигнал кроз овај прорачун. Када имамо перцептивно разумијевање утицаја сваког фактора на плочу, можемо пружити неопходне смјернице за дизајн и знати анализирати проблеме када се појаве. Тачне процене захтевају софтверску емулацију.

Закључак:

1. Капацитивно оптерећење током усмеравања ПЦБ -а узрокује да сигнал краја предајника произведе пад, а сигнал краја пријемника ће такође произвести пад.

2. Толеранција капацитивности је повезана са временом пораста сигнала, што је брже време пораста сигнала, мања је толеранција капацитета.