Емкостное влияние

Причиной емкостного влияния могут быть паразитные емкости. Это влияние можно разделить на три случая:

1. влияющий и испытывающий влияние контуры гальванически раз­делены;

2. оба контура имеют общий провод опорного потенциала;

3) провода токового контура имеют большую емкость относительно земли. Рассмотрим все эти случаи в отдельности.

Гальванически разделенные контуры

На рис..15, а показана упрощенная модель ёмкостного влияния, а на рис. 5.15, б её схема замещения; отсюда нетрудно заметить, что напряжение

помехи U_st равно нулю, если соблюдать условия симметрии Это

условие можно обеспечить попарным скручиванием проводников (проводов 1 и 2 и проводов 3 и 4).

Рис. 5.15. Емкостное влияние между гальванически разделенными контурами: а - модель влияния; б - схема замещения; в - модель влияния при экра­нировании обоих контуров; г - схема замещения при наличии экранов

Вторая возможность для снижения емкостного влияния - применение экранирующих проводов, экраны которых соединяются с однойстороны об­ратным проводом (см. рис. 5.15, в). Экранирующее воздействие тем лучше, чем больше емкость проводника относительно экрана по сравнению с емкостями и i

Контуры с общим проводом системы опорного потенциала

Такие контуры типичны для аналоговых и цифровых схем (рис 5.16).' При напряжение помехи

При

В этих уравнениях представляют собой постоянную скорость

линейно вырастающего выходного напряжения элемента А в интервале

Рис. 5.16. Емкостное влияние контуров с общим проводом системы опорного потенциала 2,4: а - схема с элементами логики; б - схема замещения; 1,2- влияющий кон­тур; 3, 4-контур, испытывающий влияние; C₁₃паразитная емкость связи

Емкость связи С_]3 определяется геометрическими размерами и тополо­гией проводников. Два проводника диаметром D и длиной / расположены па­раллельно друг другу, на расстоянии d имеют следующую емкость связи:

Реальное значение = 0,1 ми = 4В/нс, =2 В.

Мероприятия по снижению емкостного влияния контуров с общим проводом опорного потенциала следующие:

- уменьшение емкости достигается уменьшением длины проводов, диаметра проводов, увеличением расстояния применением изоляционных проводов и печатных плат;

- увеличение емкости путем размещения сигнальных проводов между проводами системы опорного потенциала;

• выполнение предельно низкоомными токовых контуров, подвержен­ных емкостному влиянию;

• ограничение скорости изменения напряжения которая должна быть не выше, чем требуемая для функционирования (выбором микросхем).

Токовый контур с большой емкостью относительно земли

В длинных заземленных с одной стороны сигнальных линиях при по­явлении изменяющегося во времени напряжения протекает ток помехи обусловленный емкостями и , и преобразуется в противофазное напряжение U_st, суммирующееся с напряжением сигнала, поступающего от

источника (рис. 5.17)

Рис. 5.17. Односторонне заземленная линиях большими емкостями

на землю С₁ и C₂(а) и ее схема замещения (б)

при R_S>>R_Q;

R_Sсопротивление помех.

Средства борьбы с помехами этого вида сводятся к:

• устранению соединения с землей приемной ступени;

• выполнению сигнального контура предельно низкоомным;

• экранированию сигнальной линии;

• введению на приемном конце элементов, разделяющих потенциалы (реле, оптическая развязка, разделительный трансформатор).