При рассмотрении рисунка печатной платы данного РЭА, можно счесть интересным взаимодействие двух параллельных дорожек. Это объясняется тем, что цепь от эмиттера VT3 VT4 через RC цепь R1 R4 C5 к коллектору VT1 является отрицательной обратной связью, отвечающей за качественные характеристики работы усилителя.
Между дорожками может возникнуть паразитная ёмкостная и паразитная индуктивная связи. Нарисую эквивалентную схему соединения деталей данного фрагмента и укажем соединением вид паразитной связи: L1=L2- индуктивности дорожек, между которыми возникает взаимоиндукция Мпар, Спар.— паразитная ёмкость между дорожками.
Необходимо определиться с методикой расчета, расчет электрически длинных или электрически коротких цепей. Электрическую длину линии определяют из соотношения задержки сигнала в линии
и длительностью фронта импульса
. Если
, то линия считается электрически длинной, если
, то линия считается электрически короткой.
Время фронта
можно выбрать из соображений, что в схеме присутствуют пульсации с максимальной частотой 20000 Гц (т.к. при воспроизведении звука используется диапазон частот от 20 до 20000 Гц).
где Т=1/20000=0.00005 с. и тогда:
Время распространения сигнала по линии можно определить по формуле:
Из соотношения
(
), можно определить, что фрагмент проводника данной печатной платы является электрически короткой линией связи.
Определяю степень влияния паразитной ёмкостной связи. Данную паразитную емкость можно определить по формуле:
где
— длина общего участка (см), С0-удельная ёмкость линии, зависящая от ширины проводников и их взаимного расположения (пФ/см). Величина Е – это диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между проводниками. Из рисунка видно, 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.
Найдём d/b, как:
Из графика видно, что это значение соответствует значению удельной ёмкости С0=0,05 пФ.
Нахожу реактивное сопротивление по следующей формуле:
Получив значение реактивного сопротивления можно сделать вывод, что паразитная ёмкость не вносит значительных искажений.
Получив значение реактивного сопротивления можно сделать вывод, что паразитная ёмкость не вносит значительных искажений. Но чтобы окончательно удостовериться в том, что емкостная связь не влияет на работу схемы, воспользуюсь формулой для определения предельной длины общего участка короткой линии связи:
здесь Кп – коэффициент помехоустойчивости. а — толщина дорожки, b – ширина дорожки, d – расстояние между ними. Коэффициент помехоустойчивости определяется по формуле:
где
— номинальное напряжение в схеме. При
=0,1*
, коэффициент помехоустойчивости будет равен:
Очевидно, что при общей длине участка короткой линии связи
=1.5 cм емкостные помехи не возникают.
Рассмотрим индуктивную связь между параллельными дорожками.
Паразитную взаимоиндукцию можно определить по формуле:
где L1 и L2 – индуктивности рассматриваемых проводников. Индуктивность проводника можно определить по формуле:
где d – расстояние между осями проводников, r — радиус сечения проводников. В нашем случае имеем следующие цифры: d=25 мм, r=20 мкм=20?10-6 м,
для меди составляет 10,3. Находим L:
L1=L2=2.9 мкГн. Определим величину паразитной взаимоиндукции
Для того, чтобы определить степень влияния паразитной взаимоиндукции, необходимо найти
. Т. к. схема аналоговая и
здесь быть не может, то зададимся
Для обеспечения устойчивой работы транзистора, необходимо чтобы выполнялось следующее условие:
=
=1.1*5*10-3*200=1.1 Гн. Очевидно, что 1,28 мГн <1.1 Гн и паразитная взаимоиндукция не влияет на функционирование транзистора и всей схемы.
