Trong nhiều trường hợp, PCB hệ thống dây điện sẽ đi qua các lỗ, miếng đệm điểm kiểm tra, các đường ngắn,… tất cả đều có điện dung ký sinh, chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến tín hiệu. Ảnh hưởng của điện dung đến tín hiệu cần được phân tích từ đầu phát và đầu nhận, và nó có ảnh hưởng đến điểm đầu và điểm cuối.

Đầu tiên nhấp chuột để xem tác động đến bộ truyền tín hiệu. Khi một tín hiệu bước tăng nhanh đến tụ điện, tụ điện được tích điện nhanh chóng. Dòng sạc liên quan đến tốc độ tăng điện áp tín hiệu. Công thức tính dòng điện là: I = C * dV / dt. Điện dung càng cao thì dòng sạc càng cao, thời gian tăng tín hiệu càng nhanh, dt càng nhỏ, cũng làm cho dòng sạc càng cao.

Chúng ta biết rằng sự phản xạ của tín hiệu có liên quan đến sự thay đổi trở kháng mà tín hiệu cảm nhận được, vì vậy để phân tích, chúng ta hãy xem xét sự thay đổi trở kháng mà điện dung gây ra. Ở giai đoạn đầu của quá trình nạp tụ điện, trở kháng được biểu thị là:

Ở đây, dV thực sự là sự thay đổi điện áp của tín hiệu bước, dt là thời gian tăng tín hiệu và công thức trở kháng điện dung trở thành:

Từ công thức này, chúng ta có thể nhận được một thông tin rất quan trọng, khi tín hiệu bước được áp dụng cho giai đoạn ban đầu ở cả hai đầu của tụ điện, trở kháng của tụ điện có liên quan đến thời gian tăng tín hiệu và điện dung của nó.

Thông thường ở giai đoạn đầu của quá trình nạp tụ điện, trở kháng rất nhỏ, nhỏ hơn trở kháng đặc trưng của hệ thống dây dẫn. Sự phản xạ âm của tín hiệu xảy ra ở tụ điện, và tín hiệu điện áp âm được chồng lên với tín hiệu ban đầu, dẫn đến tín hiệu ở máy phát giảm và tính không đơn điệu của tín hiệu ở máy phát.

Đối với đầu nhận, sau khi tín hiệu đến đầu nhận, phản xạ dương xảy ra, tín hiệu phản xạ đến vị trí tụ điện, loại phản xạ âm xảy ra, và điện áp phản xạ âm phản xạ trở lại đầu nhận cũng gây ra tín hiệu ở đầu nhận. kết thúc để tạo ra bệnh downrush.

Để nhiễu phản xạ nhỏ hơn 5% dao động điện áp có thể chấp nhận được đối với tín hiệu, thì sự thay đổi trở kháng phải nhỏ hơn 10%. Vì vậy, những gì nên trở kháng điện dung? Trở kháng điện dung là một trở kháng song song, và chúng ta có thể sử dụng công thức trở kháng song song và công thức hệ số phản xạ để xác định phạm vi của nó. Đối với trở kháng song song này, chúng ta muốn trở kháng điện dung càng lớn càng tốt. Giả sử rằng trở kháng điện dung bằng K lần trở kháng đặc tính của hệ thống dây dẫn PCB, trở kháng do tín hiệu cảm nhận được tại tụ điện có thể thu được theo công thức trở kháng song song:

Nghĩa là, theo cách tính lý tưởng này, trở kháng của tụ điện ít nhất phải gấp 9 lần trở kháng đặc trưng của PCB. Trong thực tế, khi tụ điện được tích điện, trở kháng của tụ điện tăng lên và không phải lúc nào cũng giữ được trở kháng thấp nhất. Ngoài ra, mỗi thiết bị có thể có điện cảm ký sinh, làm tăng trở kháng. Vì vậy, giới hạn chín lần này có thể được nới lỏng. Trong cuộc thảo luận sau đây, giả sử rằng giới hạn là 5 lần.

Với một chỉ số về trở kháng, chúng tôi có thể xác định được bao nhiêu điện dung có thể chịu đựng được. Trở kháng đặc tính 50 ohms trên bảng mạch rất phổ biến, vì vậy tôi đã sử dụng 50 ohms để tính toán nó.

Người ta kết luận rằng:

Trong trường hợp này, nếu thời gian tăng tín hiệu là 1ns, điện dung nhỏ hơn 4 picogram. Ngược lại, nếu điện dung là 4 picogram, thời gian tăng tín hiệu tốt nhất là 1ns. Nếu thời gian tăng tín hiệu là 0.5ns, điện dung 4 picogram này sẽ gây ra sự cố.

Việc tính toán ở đây chỉ để giải thích sự ảnh hưởng của điện dung, thực tế mạch điện rất phức tạp, cần xem xét thêm nhiều yếu tố nên việc tính toán ở đây có chính xác hay không là không có ý nghĩa thực tế. Điều quan trọng là phải hiểu điện dung ảnh hưởng đến tín hiệu như thế nào thông qua tính toán này. Khi chúng ta có hiểu biết trực quan về tác động của từng yếu tố lên bảng mạch, chúng ta có thể đưa ra hướng dẫn cần thiết cho việc thiết kế và biết cách phân tích các vấn đề khi chúng xảy ra. Ước tính chính xác yêu cầu phần mềm giả lập.

Kết luận:

1. Tải điện dung trong quá trình định tuyến PCB làm cho tín hiệu của đầu phát tạo ra tín hiệu nhiễu, và tín hiệu của đầu thu cũng sẽ tạo ra tín hiệu suy giảm.

2. Khả năng chịu đựng của điện dung liên quan đến thời gian tăng tín hiệu, thời gian tăng tín hiệu càng nhanh thì dung sai của điện dung càng nhỏ.