- •Электромагнитная совместимость информационных систем
- •Лабораторная работа №1 исследование ёмкостных связей между проводниками на печатной плате.
- •1. Краткое содержание работы
- •2. Описание установки
- •3. Теоретическая справка
- •3.1. Расчет емкостных связей
- •4 . Протяженная пластина, симметрично расположенная между параллельными проводящими плоскостями
- •1. Система двух протяженных плоских параллельных проводников, размещенных в одной плоскости
- •2. Система двух плоских параллельных полосковых проводников, расположенных параллельно один над другим
- •3. Одиночный полосковый проводник над проводящей плоскостью
- •5. Частичные погонные емкости системы трех бесконечно длинных параллельных пластин в однородной среде
- •6. Частичные погонные емкости системы двух бесконечно длинных параллельных плоских проводников) размещенных симметрично между двумя проводящими плоскостями
- •3.2. Расчет проводимостей, определяемых токами утечки
- •4. Задание на подготовку к работе
- •5. Рабочее задание
- •6. Обработка результатов
- •7. Методические указания
- •1. Экспериментальное определение емкостного сопротивления
- •2. Экспериментальное определение частичных ёмкостей системы проводящих тел
- •8. Вопросы для самопроверки
- •Литература
5. Рабочее задание
1. Собрать цепь для определения полной емкости между проводниками печатной платы (по схеме на рис. 1.16 при R =100 Ом). Частоту f генератора синусоидального напряжения ГЗ-34, используемого для измерений, установить 100 кГц. Рекомендуется установить UBX =40В, так как это уменьшает относительную погрешность измерений малых напряжений на измерительном резисторе R.
Экспериментально определить для модели на рис. 1.2:
- конденсаторные
(полные) емкости между полосковыми
проводника ми без экрана
,
,
(считая несущественным влияние на
измеряемые величины проводников 1- 4 с
индексом "6"
и экранирующей поверхности Э1);
- конденсаторные
(полные) емкости между полосковыми
проводниками над экраном
,
,
(считая несущественным влияние на
измеряемые величины диэлектрической
пластины 1 и размещенные на ней проводники
1- 4 с индексом "а");
- конденсаторные
(полные) емкости двух полосковых
проводников между двумя экранирующими
плоскостями
,
,
;
- конденсаторную (полную) емкость между двумя экранирующими плоскостями СЭ1 Э2 (считая несущественным влияние конструктивных элементов между ними);
- конденсаторные
(полные) емкости параллельных полосковых
проводников
,
;
- конденсаторные
(полные) емкости между проводниками
la
и 2б,
а также 1б и
2в:
,
.
2. Собрать поочередно цепи (по схеме, аналогичной рис.1.18) для определения собственных частичных емкостей проводников 1б, 2б и 3б модели печатной платы (см. рис. 1.2). В схеме использовать R = 100 Ом. Частоту f генератора синусоидального напряжения ГЗ-34, используемого для измерений, установить 100 кГц.
Определить собственные частичные емкости этих проводников, пренебрегая влиянием проводников с индексом "а".
3. Собрать поочередно цепи (по схеме, аналогичной рис. 1.19) для определения взаимных частичных емкостей между проводниками 1б и 2б, 1б и 3б, 2б и 3б модели печатной платы (см. рис. 1.2). В схеме использовать R=100 Ом. Частоту f генератора синусоидального напряжения ГЗ-34, используемого для измерений, установить 100 кГц.
Для структуры проводников модели на рис. 1.2 исследовать частотную зависимость емкостного (полного) сопротивления между одной из пар проводников в диапазоне частот 20 - 200 кГц при
20 < UВХ < 60 В (рекомендуется установить Uвх = 40 В) и случае, когда Э1 и Э2 не заземлены.
Выбор исследуемой конденсаторной (полной) емкости осуществить в соответствии с табл. 1.1.
Таблица 1.1.
№ бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Пары провод- ников |
1а-2а |
1а-3а |
2а-3а |
1б-2б |
1б-3б |
2б-3б |
1а-1б |
2а-2б |
5. Для найденных экспериментально в п. 2 и 3 рабочего задания ем костей рассчитать сопротивление утечки и построить эквивалентную схему.
6. Собрать цепь (по схеме на рис. 1.15 с применением генератора синусоидального напряжения) для исследования частотных характеристик емкостной связи. Для одной из структур (в соответствии с табл. 1.2) снять зависимости Uвых(f) в диапазоне частот 20 - 200 кГц при двух значениях:
1) Rн = 1 кОм и 2) RH = 10 кОм . Установить R = 100 Ом. Выходное напряжение генератора выбрать в пределах 20 < Uвх < 60 В.
Рис. 1.15. Цепь для исследования емкостной связи между двумя несимметричными полосковыми линиями связи
Таблица 1.2
№ бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Пары провод- ников |
1б-2б |
2б-3б |
3б-4б |
1в-2в |
2в-3в |
3в-4в |
1б-3б |
2б-4б |
7. Собрать цепь
(по схеме на рис. 1.15 с применением
генератора им
пульсов и резисторов
R = 100 Ом и Rн = 10кОм) для исследования
импульсных характеристик емкостной
связи в структуре проводников предыдущего
пункта. Зарисовать в масштабе кривую
вых(t)
при воздействии прямоугольного
импульса длительностью tи
= 10 мкс и с амплитудой UBX
= 60 В.
8. Собрать цепь по схеме на рис. 1.15 (но без резистора R) с применением генератора синусоидального напряжения для исследования эффективности экранирования:
- измерить выходное напряжение Uвых при UBX = 40 В на частотах f=100 кГц, 150 кГц, 200 кГц при незаземленном экране;
- повторить измерение при заземлении у генератора;
- повторить измерение при заземлении у нагрузки.
9. Использовать вместо генератора синусоидальной формы в цепи предыдущего пункта рабочего задания генератор прямоугольных импульсов и повторить измерения по п. 8. Зарисовать временные зависимости вых (t) для трех случаев заземления экрана.
