Refleksi beban kapasitif nalika kabel PCB

Dina loba kasus, PCB kabel bakal nembus liang, bantalan titik uji, garis rintisan pondok, sareng sajabana, sadayana ngagaduhan kapasitansi parasit, anu pasti bakal mangaruhan sinyal. Pangaruh tina kapasitansi kana sinyal kedah dianalisis tina tungtung pangiriman sareng tungtung panarima, sareng éta pangaruh kana titik awal sareng titik tungtung.

ipcb

Pencét munggaran pikeun ningali pangaruhna kana pamancar sinyal. Nalika sinyal léngkah anu naék gancang ngahontal kapasitor, kapasitor na dieusi gancang. Arus ngecas aya hubunganana sareng kumaha gancangna voltase sinyal naék. Formula anu ngecas ayeuna nyaéta: I = C * dV / dt. Langkung luhur kapasitasna, langkung luhur arus ngecas, langkung gancang waktos naékna sinyal, dt langkung alit, ogé ngajantenkeun arus ngeusian langkung luhur.

 

Kami terang yén cerminan sinyal aya hubunganana sareng parobihan impedansi anu raos ku sinyal, janten pikeun analisa, hayu urang tingali parobihan impedansi anu disababkeun ku capacitance. Dina tahap awal muatan kapasitor, impedansi dikedalkeun salaku:

Di dieu, dV saleresna mangrupikeun parobahan tegangan tina léngkah, dt mangrupikeun waktos naékna sinyal, sareng formula impedansi kapasitansi janten:

Tina rumus ieu, urang tiasa kéngingkeun inpormasi anu penting pisan, nalika sinyal léngkah dilarapkeun kana tahap awal dina kadua tungtung kapasitor, impedansi kapasitor pakait sareng waktos naékna sinyal sareng kapasitansi na.

Biasana dina tahap awal muatan kapasitor, impedansi alit pisan, kirang tina impedansi ciri kabel. Réfléksi négatip tina sinyal lumangsung dina kapasitor, sareng sinyal voltase négatip ditumpangan ku sinyal aslina, hasilna turunna sinyal dina pamancar sareng non-monotonik tina sinyal dina pamancar.

Pikeun tungtung panarima, saatos sinyal ngahontal tungtung narima, réfléksi positip lumangsung, sinyal anu tercermin ngahontal posisi kapasitor, jenis réfléksi négatip éta lumangsung, sareng tegangan réfléksi négatip katingali deui ka tungtung panarima ogé nyababkeun sinyal nalika nampi tungtung ngahasilkeun downrush.

Supados sora anu kasohor kirang ti 5% tina ayunan voltase, anu lumayan pikeun sinyalna, parobihan impedansi kedah kirang tina 10%. Janten naon anu kedah impedansi kapasitansi? Impedansi kapasitansi mangrupikeun impedansi paralel, sareng urang tiasa nganggo rumus impedansi paralel sareng rumus koefisien refleksi pikeun nangtoskeun jajaranana. Pikeun impedansi paralel ieu, kami hoyong impedansi kapasitansi saageung mungkin. Anggap impedansi kapasitansi nyaéta K kali tina impedansi ciri kabel PCB, impedansi anu dirasakeun ku sinyal dina kapasitor tiasa diala numutkeun rumus impedansi paralel:

Nyaéta, numutkeun itungan idéal ieu, impedansi kapasitor kedah sahenteuna 9 kali impedansi karakteristik PCB. Nyatana, nalika kapasitor dieusian, impedansi tina kapasitor ningkat sareng henteu teras-terasan tetep impedansi panghandapna. Salaku tambahan, unggal alat tiasa gaduh induktansi parasit, anu ningkatkeun impedansi. Janten wates salapan kali ieu tiasa santai. Dina sawala ieu, anggap yén watesna 5 kali.

Kalayan indikator impedansi, urang tiasa nangtoskeun sabaraha kapasitansi tiasa ditolerir. Impedansi karakteristik 50 ohm dina papan sirkuit umum pisan, janten kuring nganggo 50 ohm kanggo ngitungna.

Disimpulkeun yén:

Dina hal ieu, upami waktos naékna sinyal nyaéta 1ns, kapasitansi kirang ti 4 pikogram. Sabalikna, upami kapasitansi nyaéta 4 pikogram, waktos naékna sinyal nyaéta 1n anu pangsaéna. Upami waktos naékna sinyal nyaéta 0.5ns, kapasitansi 4 picogram ieu bakal nyababkeun masalah.

Itungan di dieu ngan ukur pikeun ngajelaskeun pangaruh kapasitansi, sirkuit anu sesungguhnya rumit pisan, langkung seueur faktor anu kedah diperhatoskeun, janten naha itungan di dieu akurat henteu penting sacara praktis. Koncina pikeun ngarti kumaha kapasitansi mangaruhan sinyal ngaliwatan itungan ieu. Sakali kami gaduh pamahaman persépsi ngeunaan pangaruh unggal faktor dina circuit board, urang tiasa nyayogikeun pitunjuk anu diperyogikeun pikeun desain sareng terang kumaha cara analisa masalah nalika éta kajantenan. Perkiraan anu akurat peryogi emulasi parangkat lunak.

kacindekan:

1. Beban kapasitif nalika PCB routing nyababkeun sinyal tungtung pamancar ngahasilkeun downrush, sareng sinyal tungtung panarima ogé bakal ngahasilkeun downrush.

2. Toléransi kapasitansi aya hubunganana sareng waktos naékna sinyal, langkung gancang waktos naékna sinyal, langkung alit toleransi kapasitansi.