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如何减少电容耦合

关键的外卖

  • 了解电容耦合的基本原理。

  • 了解电容耦合的优点和缺点。

  • 获取有关如何减少电容耦合的提示。

问任何一位老师需要多少个孩子才能把一间教室变成一个喧闹的马戏团,答案都会是:“只要两个”。当两个孩子坐在一起聊天时,情况尤其如此。由于他们之间几乎没有什么区别,几句题外话很快就会变成一场全面的对话。很快,整个课程必须暂停,去和角落里的朋友聊天。作为一个爱说话的儿子的父母,我非常了解这给老师带来的沮丧。

当然,老师学到的第一课就是座位分配很重要,一旦你确定了你的“说话者”,如果你想让教室高效运转,你就把他们尽可能地分开。

同样的原理也适用于PCB中的噪声痕迹。好消息是,“如何减少电容耦合?”可能比不必要的课堂对话更容易解决。在本文中,我们将探索电容耦合的基础知识,并学习如何有效地减少电容耦合以避免串扰。

什么是电容耦合?

电容耦合图

电容耦合是电能在两个绝缘导体之间的传递。

如果你熟悉电容器的工作原理,你会发现电容耦合很容易理解。否则,让我们来快速回顾一下:

电容器由由绝缘体隔开的两个导电端子构成。当其中一端的电势比另一端高时,两端之间就会产生电荷。当电压从端子上移除时,电容器以电流的形式释放电荷。

的行为电容器使它拒绝直流电(DC),但它成为一个低阻抗的路径,为a交流电(交流)。在PCB中,有各种各样的元素可以形成一个虚拟电容器,并允许能量在它们之间传递。

电容耦合,也被称为静电耦合,是能量在被绝缘体隔开的导电元件之间移动的方式。举个例子,如果你把两个铜线彼此靠近,电容耦合将导致一个线上的能量转移到另一个线上。

在下一节中,我们将仔细研究这种能量转移是积极的还是消极的,这取决于你的目标。

电容耦合的优缺点

两个朋友谈话的素描

电容耦合在电子学中经常引起串扰。

从好的方面来看,一个健谈的孩子可能是未来领导者、辩手或律师的标志。以同样的方式,电容耦合可以是好或坏,取决于环境。

当有意地应用于电子产品时,电容耦合原理产生了现代设备的奇迹,如触摸屏和电容感应按钮。这些设备检测并将测量电容的变化转换为用户输入。

然而,电容耦合是由非预期电容或寄生电容会破坏电路的性能。电容耦合是原因相声,其中一个导体的信号耦合到相邻的导体。

例如,如果SPI(串行外围接口)数据运行在一个模拟信号附近,后者将接收到SPI传输的微弱脉冲。相互电容耦合也可以发生在携带高速信号的两条迹线之间,损害两个信号的完整性。因此,在两个信号的接收端都会得到很高的错误率。

如何减少电容耦合

PCB平面

缩短走线以减少电容耦合

电容耦合的影响将在PCB工作时显现出来。到那时,你就无法减轻它的影响了。要减少电容耦合,必须从设计阶段开始。

这里有三个行之有效的方法来减少电容耦合在你的PCB布局

增加痕迹之间的距离

可以理解,在教室或PCB上,空间是一种奢侈品。不过,如果可能的话,尽量增加你的“通话器”或相邻线路之间的距离,特别是那些携带高速信号的线路。由于电容与终端之间的距离成反比,保持迹线进一步分开将减少电容耦合。

屏蔽

如果没有太多的空间,可以考虑一下屏蔽高频痕迹两侧有接地端铜带。接地带起到屏蔽作用,防止电荷耦合到其他痕迹。

保持简短的痕迹

长走线增加了导体的面积,从而增加了电容耦合。因此,保持高频痕迹尽可能短。

幸运的是,如何减少电容耦合并不像你想象的那么难,当你有先进的技术PCB设计软件.与OrCAD的一系列工具,编辑PCB布局是一件轻而易举的事情,并帮助您避免意外的电容耦合。你也可以使用InspectAR使用增强现实交互评估和改进PCB设计过程。检查、调试、返工和组装pcb从未如此简单或准确。

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