Pagmuni-muni ng capacitive load sa panahon ng mga kable ng PCB

Sa maraming kaso, PCB ang mga kable ay dadaan sa mga butas, subukan ang mga spot pad, maikling mga linya ng tangkay, atbp., na lahat ay may kapasidad na parasitiko, na hindi maiwasang makaapekto sa signal. Ang impluwensya ng capacitance sa signal ay dapat na masuri mula sa dulo ng paglilipat at sa pagtanggap ng pagtatapos, at ito ay may epekto sa panimulang punto at sa puntong dulo.

ipcb

Unang pag-click upang makita ang epekto sa signal transmitter. Kapag naabot ng isang mabilis na tumataas na signal ng hakbang ang capacitor, mabilis na sisingilin ang capacitor. Ang kasalukuyang singilin ay nauugnay sa kung gaano kabilis ang pagtaas ng boltahe ng signal. Ang kasalukuyang formula sa pagsingil ay: I = C * dV / dt. Mas mataas ang capacitance, mas mataas ang kasalukuyang singilin, mas mabilis ang oras ng pagtaas ng signal, mas maliit ang dt, mas mataas din ang kasalukuyang singilin.

 

Alam natin na ang pagsasalamin ng isang senyas ay nauugnay sa pagbabago sa impedance na nararamdaman ng signal, kaya para sa pagtatasa, tingnan natin ang pagbabago sa impedance na sanhi ng capacitance. Sa paunang yugto ng pagsingil ng capacitor, ang impedance ay ipinahayag bilang:

Dito, ang dV ay talagang pagbabago ng boltahe ng signal ng hakbang, dt ang pagtaas ng signal time, at ang capacitance impedance formula ay nagiging:

Mula sa pormulang ito, makakakuha tayo ng napakahalagang impormasyon, kapag inilapat ang hakbang na signal sa paunang yugto sa magkabilang dulo ng kapasitor, ang impedance ng capacitor ay nauugnay sa oras ng pagtaas ng signal at capacitance nito.

Karaniwan sa paunang yugto ng pagsingil ng kapasitor, ang impedance ay napakaliit, mas mababa sa katangian na impedance ng mga kable. Ang negatibong pagsasalamin ng signal ay nangyayari sa capacitor, at ang signal ng negatibong boltahe ay na-superimpose ng orihinal na signal, na nagreresulta sa pagbagsak ng signal sa transmitter at non-monotonic ng signal sa transmitter.

Para sa pagtanggap ng pagtatapos, matapos na maabot ng signal ang pagtatapos ng pagtanggap, nangyayari ang positibong pagsasalamin, ang maipakita na signal ay umabot sa posisyon ng capacitor, ang ganoong uri ng negatibong pagsasalamin ay nangyayari, at ang negatibong boltahe ng pagsasalamin na sumasalamin pabalik sa pagtanggap ng dulo ay sanhi din ng signal sa pagtanggap magtapos upang makabuo ng downrush.

Upang ang masasalamin na ingay ay mas mababa sa 5% ng swing ng boltahe, na matatagalan para sa signal, ang pagbabago sa impedance ay dapat mas mababa sa 10%. Kaya ano dapat ang impedance ng capacitance? Ang capacitance impedance ay isang parallel impedance, at maaari naming gamitin ang parallel formula na impedance at formula ng coefficient ng pagmuni-muni upang matukoy ang saklaw nito. Para sa parallel impedance na ito, nais namin ang impedance ng capacitance na maging kasing laki hangga’t maaari. Ipagpalagay na ang impedance ng capacitance ay K oras ng PCB na katangian ng impedance, ang impedance na naramdaman ng signal sa capacitor ay maaaring makuha ayon sa parallel formula ng impedance:

Iyon ay, ayon sa perpektong pagkalkula na ito, ang impedance ng capacitor ay dapat na hindi bababa sa 9 beses na katangian impedance ng PCB. Sa katunayan, bilang singil ng capacitor, ang impedance ng capacitor ay tataas at hindi laging mananatiling pinakamababang impedance. Bilang karagdagan, ang bawat aparato ay maaaring magkaroon ng inductance ng parasito, na nagdaragdag ng impedance. Kaya’t ang limitasyong ito na siyam na beses ay maaaring maging lundo. Sa sumusunod na talakayan, ipalagay na ang limitasyon ay 5 beses.

Sa isang tagapagpahiwatig ng impedance, maaari nating matukoy kung magkano ang capacitance na maaaring tiisin. Ang 50 ohms na katangian na impedance sa circuit board ay napaka-pangkaraniwan, kaya gumamit ako ng 50 ohms upang makalkula ito.

Napagpasyahan na:

Sa kasong ito, kung ang oras ng pagtaas ng signal ay 1ns, ang capacitance ay mas mababa sa 4 na mga picogram. Sa kabaligtaran, kung ang capacitance ay 4 na mga picogram, ang oras ng pagtaas ng signal ay 1ns na pinakamahusay. Kung ang oras ng pagtaas ng signal ay 0.5ns, ang kapasidad na 4 na mga picogram na ito ay magdudulot ng mga problema.

Ang pagkalkula dito ay upang ipaliwanag lamang ang impluwensya ng capacitance, ang aktwal na circuit ay napaka-kumplikado, mas maraming mga kadahilanan ang dapat isaalang-alang, kaya kung ang pagkalkula dito ay tumpak ay hindi praktikal na kahalagahan. Ang susi ay upang maunawaan kung paano nakakaapekto ang capacitance sa signal sa pamamagitan ng pagkalkula na ito. Sa sandaling mayroon kaming pang-unawa na pag-unawa sa epekto ng bawat kadahilanan sa circuit board, maaari kaming magbigay ng kinakailangang patnubay para sa disenyo at malaman kung paano pag-aralan ang mga problema kapag nangyari ito. Ang tumpak na mga pagtatantya ay nangangailangan ng pagtulad sa software.

Paghihinuha:

1. Ang capacitive load sa panahon ng pagruruta ng PCB ay sanhi ng signal ng transmitter end upang makabuo ng downrush, at ang signal ng end ng receiver ay makakagawa rin ng downrush.

2. Ang pagpapaubaya ng capacitance ay nauugnay sa oras ng pagtaas ng signal, mas mabilis ang oras ng pagtaas ng signal, mas maliit ang pagpapaubaya ng capacitance.