Щоб визначити яку методику застосувати для обчислення перешкоди або їх спільної дії потрібно визначити тип електричного з'єднання. Всі електричні з'єднання можна умовно розділити на електрично довгі і електрично короткі. Електричну довжину лінії визначають із співвідношення затримки сигналу в лінії t л і тривалістю фронту імпульсу t ф.
Якщо t л gt; 0,1 gt; t ф, то лінія вважається електрично довгою, якщо t л lt; 0,1 lt; t ф, то лінія вважається електрично короткою.
Час фронту tф=T/4, де Т=1 /,
Т=1/25000=0,00004 с= gt; tф=0,00001 с= gt; 0,1 * tф=0,000001 c.
Час поширення сигналу по даній лінії можна визначити за формулою:
; (1)
де l - довжина лінії
l=0.08 м,=2,6 * 10-10 с. Звідси видно, що TЛ lt; 0.1tф. Отже, даний фрагмент провідника друкованої плати є електрично короткою лінією зв'язку.
Визначимо ступінь впливу паразитної ємнісний зв'язку. Паразитне ємність між двома провідниками, розташованих з одного боку, або з різних сторін друкованої плати, можна визначити за формулою:
, (2)
- довжина спільної ділянки (см),
С0-питома ємність лінії, що залежить від ширини провідників і їх взаємного розташування (пФ/см),
Е - це діелектрична проникність середовища, що заповнює простір між провідниками.
З малюнка 1 видно, що частина ліній електричного поля проходить через повітря, а частина через друковану плату, тому в формулу потрібно підставляти середнє арифметичне значення діелектричної проникності повітря і склотекстоліти.
Малюнок 2 - Залежність еквівалентної ємності Зі від параметрів провідників
Знайдемо d/b=0,004/0,001=4. З малюнка 2 видно, що це значення відповідає значенню питомій ємності С 0=0,02 пФ.
=(1 + 5)/2=3. (3)
=0,02 * 0,08 * 3=0,0048 пФ.
Знайдемо реактивний опір за формулою.
? 0,0013 Ом. (4)
Отримавши значення реактивного опору можна зробити висновок, що паразитна ємність не вносить значних спотворень в наш сигнал. Але щоб остаточно упевнитися в тому, що місткість зв'язок не впливає на роботу схеми, скористаємося формулою для визначення граничної довжини спільної ділянки короткою лінії зв'язку:
. (5)
Тут К п - коефіцієнт завадостійкості;
а- товщина доріжки;
d -ширина доріжки;
b - відстань між ними.
Коефіцієнт завадостійкості визначається за формулою:
, (6)
Кп=0,1.470 КОм. Тоді:
=3,15 м.
Очевидно, що при загальній довжині ділянки короткою лінії зв'язку=1 cм. Ємнісні перешкоди виникають.
4.2 Розрахунок взаімоіндуктівной перешкоди
Розглянемо індуктивний зв'язок між паралельними доріжками.
паразитних взаимоиндукцией можна визначити за формулою:
, (7)
L1 і L2 - індуктивності розглянутих провідників. Індуктивність провідника можна визначити за формулою:
, (8)
- відстань між осями провідників.
r=радіус перерізу провідників.
d=4 мм, r=15 мкм=15 * 10-6 м. для міді становить 1,3.
Знаходимо=2,3 мкГн. L1=L2=2,3 мГн.
Визначимо величину паразитної взаємоіндукції мкГн. Для того, щоб визначити ступінь впливу паразитної взаємоіндукції, необхідно знайти.
=+ 0,1 *=1,1 *. (9)
Для забезпечення стійкої роботи діодного моста, необхідно щоб виконувалася умова
, (10)
,= gt;
== 1.1 * 0,00001 * 470=0,00517 Гн.
Очевидно, що 0,115 мкГн gt; 0,00517 Гн і паразитна взаємоіндукція впливає на функціонування діодного моста і всієї схеми.
4.3 Розрахунок довжини ділянки при ємнісний і взаімоіндуктівной наводках
При ємнісний і взаімоіндуктівной наводках, емкостная наводка змінює потенціал всієї лінії зв'язку, а індуктивна створює різницю потенціалів між входом і виходом лінії. Прямий спосіб знаходження сумарної перешкоди складний. Досить добре наближене рішення може бути знайдене шляхом знаходження lc і lm (допустимої довжини спільної ділянки зв'язку) для кожної складової перешкоди. Вважаючи, що амплітуда перешкоди пропорційна довжині дроту, можна визначити допустиму довжину спільної ділянки двох сигнальних ланцюгів зв'язку за формулою:
, (13)
де: - довжина при якій ще не позначається взаімоіндуктівная перешкода;
l === 0.8м
- довжина при якій ще не позначається емкостная перешкода.
=3,15 м.
Знайд...
