При рассмотрении рисунка печатной платы данного РЭА, можно счесть интересным взаимодействие двух параллельных дорожек (отмеченных в приложении 3 значком *). Это объясняется тем, что один из проводников соединён с базой транзистора VТ1 , который находится на входе усилителя , второй же проводник соединен с базой транзистора одного такта выходного транзистора, а также через смещение с коллектором драйвера.
Рис2. Фрагмент рисунка печатной платы
Рис3. Фрагмент схемы с учетом паразитных параметров.
Между дорожками может возникнуть паразитная ёмкостная и паразитная индуктивная связи. Нарисуем 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
>0,1*
, то линия считается электрически длинной, если
<0,1*
, то линия считается электрически короткой.
Время фронта
можно выбрать из соображений, что в схеме присутствуют пульсации с частотой 10 КГц(среднее между крайними значениями диапазона рабочих частот).
Т=1/50=0,0001с и тогда
=0,0025*10-3с.
Время распространения сигнала по линии можно определить по формуле:
Из соотношения
<0,1*
(
<
), 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
— 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 1 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=0,25/0,1=2,5. Из рисунка 3 видно, что это значение соответствует значению удельной ёмкости С0=0,05 пФ.
Найдём реактивное сопротивление по формуле.
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:
Здесь Кп – коэффициент помехоустойчивости. а- толщина дорожки, b – ширина дорожки, d – расстояние между ними.
Коэффициент помехоустойчивости определяется по формуле:
— номинальное напряжение в схеме. Примем
=0,1*
, то Кп=0,1.
567 КОм. Тогда :
Очевидно, что при общей длине участка короткой линии связи
=1 cм. Ёмкостные помехи не возникают.
Рассмотрим индуктивную связь между параллельными дорожками.
Паразитную взаимоиндукцию можно определить по формуле:
L1 и L2 – идуктивности расссматриваемых проводников. Индуктивность проводника можно опеделить по формуле:
d – расстояние между осями проводников. r = радиус сечения проводников. d = 2.5 мм, r = 20 мкм = 20*10-6 м.
для меди составляет 1,3. Находим
=3,45 мкГн. L1 = L2 = 3,45 мГн. Определим величину паразитной взаимоиндукции
мкГн. Для того, чтобы определить степень влияния паразитной взаимоиндукции, необходимо найти
. Т. к. схема аналоговая и
здесь быть не может, то зададимся
=
+ 0,1*
=1,1*
. Для обеспечения устойчивой работы транзистора, необходимо чтобы выполнялось условие
,
, =>
=
=1.1*0,0025*567=1.56 Гн. Очевидно, что 1,75 мкГн <1.56 Гн и паразитная взаимоиндукция не влияет на функционирование транзистора и всей схемы.
