Как вы можете описать перекрестные помехи?

Владимир Коробицын Как уменьшить перекрестные наводки между проводниками на плате Когда проводники на печатной плате расположены очень близко друг к другу, между ними возникают емкостные перекрестные наводки, которые мешают аналоговым и цифровым схемам работать на одной плате.

Эту проблему можно решить двумя способами. Первый - это топология, при которой проводники пересекаются на двух разных уровнях. Второй способ - два проводника на одном уровне, которые параллельны друг другу. Диэлектрическая проницаемость стекловолокна FR4 на основе эпоксидной смолы, используемого для печатных плат, составляет 4,4-4,8. <В нашем расчете мы будем использовать значение 4,7. На рисунке 1 показан пример двух перпендикулярных проводников на плате FR4. Два перпендикулярных проводника на разных слоях печатной платы толщиной 0,25 мм. Проводник верхнего слоя несет прямоугольный тактовый сигнал FR4 PCB; сигнал тока в проводнике второго слоя Сплошные черные линии на рисунке 1 схематически представляют проводник верхнего слоя, а красные пунктирные линии - второй проводник.

Расстояние между слоями составляет 0,25 мм. Подставив значения параметров в уравнение 1, мы обнаружим, что паразитная емкость между этими проводниками составляет 0,5 мкФ.

Если время нарастания напряжения цифрового сигнала в диапазоне 0-5 В составляет 10 нс, а емкость равна 0,01 пФ, то пиковый ток составляет 50 мкА. Это значение почти равно току, протекающему через второй проводник. Если импеданс второго проводника с аналоговым сигналом составляет МОм, то соответствующее напряжение достигает 0,5 В. Для аналоговых цепей это достаточно высокое напряжение, чтобы вызвать разрушение проводника. На рисунке 2 показан случай, когда паразитная емкость возникает между двумя проводниками одного слоя платы.

Два проводника на одном слое печатной платы. Типичные значения параметров конструкции: длина L - 5 см; расстояние между проводниками - 0,5 мм. Паразитная емкость для этого случая составляет 0,01 пФ. К сожалению, при времени переключения менее нс в сочетании с высоким импедансом аналоговых линий могут возникнуть проблемы, связанные с целостностью сигнала.

Для решения этой проблемы необходимо отделить цифровую схему от аналоговой на плате. Речь идет не об использовании отдельных слоев, а о максимально возможном снижении паразитной емкости за счет увеличения расстояния между перекрывающимися проводниками в схеме, подобной той, что показана на рисунке 1.

Во второй схеме, с другой стороны, длина проводников должна быть уменьшена, а расстояние между ними увеличено. Блуждающую емкость также можно уменьшить, поместив заземляющий проводник между проводниками, см. рис. 1. Для уменьшения перекрестных наводок между проводниками помещается заземляющий проводник. Voltage IN - входное напряжение; Ground trace - заземляющий проводник; PCB trace - сигнал тока в проводнике платы второго слоя; Coupledcurrent - сигнал тока в проводнике платы второго слоя.

Навигация

thoughts on “Как вы можете описать перекрестные помехи?

  • Akinolkree
    31.08.2021 at 08:33

    НЕ могу вам не поверить :)

Добавить комментарий

Your email address will not be published. Required fields are marked *.

*
*
You may use these <abbr title="HyperText Markup Language">HTML</abbr> tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>