Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Расчет емкостной помехи

Чтобы определить какую методику применить для вычисления помехи или их совместного действия нужно определить тип электрического соединения. Все электрические соединения можно условно разделить на электрически длинные и электрически короткие. Электрическую длину линии определяют из соотношения задержки сигнала в линии tл и длительностью фронта импульса tф.

Если tл>0,1tф, то линия считается электрически длинной, если tл<0,1tф, то линия считается электрически короткой.

Время фронта tф =T/4, где период сигнала Т обратен частоте сигнала V, отсюда Т=1/20000=0,00005 с => tф = 0,0000125 с =>0,1×tф =0,00000125 c.

Время распространения сигнала по данной линии можно определить по формуле:

; (1)

= 5 ×10-11 с.

Отсюда видно, что tл < 0,1tф. Следовательно, данный фрагмент проводника печатной платы является электрически короткой линией связи.

Тогда = 0,025 /3*108=8*10-11.

Из соотношения (), можно определить, что фрагмент проводника данной печатной платы является электрически короткой линией связи.

Определим степень влияния паразитной ёмкостной связи. Паразитную емкость между двумя проводниками, расположенных с одной стороны, или с разных сторон печатной платы, можно определить по формуле

, (2)

где - длина общего участка (см);

С0-удельная ёмкость линии, зависящая от ширины проводников и их взаимного расположения, пФ/см;

Е - это диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между проводниками.

Известно, что часть линий электрического поля проходит через воздух, а часть через печатную плату, поэтому в формулу нужно подставлять среднее арифметическое значение диэлектрической проницаемости воздуха и стеклотекстолита.

Рисунок 3 - График зависимости эквивалентной емкости Со от параметров проводников

Найдём d/b:

d/b =0,0025/1,5×10-3=1,65

Из рисунка 4 видно, что это значение соответствует значению удельной ёмкости С0=0,13 пФ.

(3)

Найдём реактивное сопротивление по формуле:

(4)

Получив значение реактивного сопротивления можно сделать вывод, что паразитная ёмкость не вносит значительных искажений в наш сигнал. Но чтобы окончательно удостовериться в том, что емкостная связь не влияет на работу схемы, воспользуемся формулой для определения предельной длины общего участка короткой линии связи:

, (5)

где Кп - коэффициент помехоустойчивости.

а- толщина дорожки,- ширина дорожки,- расстояние между ними.

Коэффициент помехоустойчивости определяется по формуле:

, (6)

Кп=0,1

.

Тогда :

.

Очевидно, что при общей длине участка короткой линии связи = 2 cм, емкостные помехи не возникают.

Другие статьи по теме

Медианная фильтрация медианный фильтрация цифровой сигнал Цифровая обработка сигналов нашла широкое применение в различных сферах деятельности: телевидении, радиолокации, связи, метеорологии, сейсмологии, ме ...

Исследование щелевой антенной решетки микроэлектроника антенный программа В диапазон СВЧ микроэлектроника начала внедряться в последнюю очередь, примерно в середине 60-х годов прошлого века. В первую очередь это связано с тр ...

Амплитудная модуляция. Функция Берга Радиотехника - научно-техническая область, задачами которой являются: ) изучения принципов генерации, усиления, излучения и приема электромагнитных колебаний и волн, относящихся к ...