Для того чтобы определить обую длину участка двух параллельных проводников, при которой еще не возникают ёмкостная и взаимоиндуктивная наводки, нужно на чертеже деталировки печатной платы выбрать участок длиной 1 см и более, на котором находится пара параллельных печатных проводников, имеющие общий участок l, на котором они располагаются параллельно друг другу на расстоянии d (рис.2.1).

Рис. 2.1. Изображение и схема двух параллельных проводников.

Проведём расчет ёмкостной и взаимоиндуктивной помех.

а) Расчет длины участка при ёмкостной связи.

Предположим, что цепь — источник помех нагружена на источник напряжения U. Кроме того, пусть М»0, (где М — паразитная взаимоиндукция); R_вх >> R_вых; фронт импульса источника помехи имеет конечное значение t_ф ? 0. При этом амплитуда наведённой помехи:

, (2.1)

где . Так как t_ф >> t, R_вх >> R_вых, то

. (2.2)

Для выполнения условия надёжной работы элемента необходимо чтобы выполнялось неравенство:

, (2.3)

где — коэффициент помехоустойчивости элементов. Подставив в (2.3) формулу для расчёта ёмкости связи и решив его относительно параметра l, найдём допустимую длину общего участка l_c

, (2.4)

где e_г — диэлектрическая составляющая гетинакса (стеклотекстолита). Для выполнения данного неравенства необходимо уменьшать R_вых, длину связей, их сечение, увеличивать величину фронта импульсов и коэффициент помехоустойчивости элементов, расстояние между линиями связи, применять изоляционные материалы с хорошими диэлектрическими свойствами.

б) Расчёт длины участка при взаимоиндуктивной связи.

Предположим, что цепь – источник помех нагружена на источник тока I. Пусть также R_вых << R_вх. При этом ЭДС, наведённая на другой цепи связи:

, (2.5)

где М_1,2 – паразитная взаимоиндукция, которая практически полностью окажется на сопротивлении R_вх и будет воспринято как помеха.

Условие надёжной работы элементов:

, (2.6)

где U_порог. – порог срабатывания элемента.

Подставив в (8) выражение для расчёта взаимоиндуктивности между проводниками и решив его относительно параметра l найдём допустимую длину общего участка связи l_m.

в) Расчёт длины участка при обоих видах наводки.

При этом ёмкостная наводка изменяет потенциал всей линии связи, а индуктивная создаёт разность потенциалов между входом и выходом линии. Прямой способ нахождения суммарной помехи сложен. Достаточно хорошо приближенное решение может быть найдено путём нахождения l_c и l_m (допустимой длины общего участка связи) для каждой составляющей помехи. Полагая, что амплитуда помехи пропорциональна длине провода, можно определить допустимую длину общего участка двух сигнальных цепей связи по формуле:

, (2.7)

где l_m – длина при которой ещё не сказывается взаимоиндукция.

После завершения расчетов обязательно сделайте вывод о соответствии либо не соответствии разработанного вами рисунка печатной платы требованиям электромагнитной устойчивости.