Из опыта моей работы следует, что в 90 % случаев помехи обусловлены неправильным электромонтажомЬ Это приводит к низкочастотному фону у бытовых стереосистем; самовозбуждению в усилителях; генерации паразитных колебаний в цифровых ИС; электромагнитному излучению печатных плат, превышающему допустимые пределы; переключению логических уровней под действием электростатических разрядов; перемежающимся отказам при считывании информации с запоминающего устройства; отказам счетчиков; потере данных в сдвиговых регистрах; нарушениям стабилизации выходного напряжения в источниках электропитания; генерации паразитных колебаний в источниках электропитания; логическим ошибкам в тестерах.

Чтобы выявить причину перечисленных нежелательных явлений» требуются несколько дней или даже недель кропотливого труда; кроме того, еще несколько часов или дней потребуется на ее устранение. Однако почти всегда этих трудностей можно избежать, если при разработке схемы рассматривать электромонтаж как ее составную часть.

На рис. 4.1 показана модель сосредоточенного импеданса проводника длиной I [м]. Здесь Rs - сопротивление проводника, Ls и Ср - соответственно его паразитные индуктивность и емкость (см. приложения Г и Д), которые в совокупности определяют время распространения сигнала между концами проводника, равное (LsCp)/* (с], а Vs - паразитная раз-

* В рассматриваемом случае существенное влияние на задержку сигнала оказывает сопротивление проводника Rs. В результате задержка распространения в общем случае лежит в пределах {1,СрУ tp R,Cpf2. - Прим. ред.

ЭЛЕКТРОМОНТАЖ И ПАРАЗИТНЫЕ СВЯЗИ

Us и

--nnrw--0

Рис. 4.1. Модель сосредоточенного импеданса проводника.

цепь без помех, а Va к Rl - цепь, являющуюся источником помех. В большинстве книг по электронике под термином «земля» понимают «точку отсчета, потенциал которой равен нулю», поэтому следует ожидать, что на неинвертирующем входе U2 будет напряжение Уд и можно подсоединять выводы заземления к любому имеющемуся заземлению.На рис. 4.2,6 показано одно из последствий такого действия: U1 и U2 стали компонентами цепи заземления вместе с Fa и Rl* Если промерить эту схемутестером, то окажется, что на вход LI2 подается паразитное напряжение (VaRs)/ /{Rl-\-Rs) [В] в результате связи через общий импеданс. Эту паразитную составляющую можно уменьшить, снизив или полностью исключить, разделив заземляющую цепь на две отдельные ветви (Rsi и Rsz па рис. 4.2, fl).

Индуктивность выводов сильно влияет на параметры низкоомных резисторов при высоких частотах. Их индуктивность Ls [Гн] и паразитная емкость Ср [Ф]1 резонируют при fc = \/[2n{LsCp)f] [Гц], вызывая сильное изменение импеданса в узкой полосе частот (рис. 2.3).

Однако сильнее всего индуктивность выводов сказывается на конденсаторах. Как показано в гл. 2,

ность потенциалов, индуцируемая электромагнитными полями, тер>лоэлектрическими и гальваномагнитными эффектами.

На рис. 4.2 приведен пример паразитной связи через общий импеданс, создаваемой сопротивлением проводников. На рис. 4.2, а показана принципиальная электрическая схема: усилители U1 и U2 образуют

Задеряаха. раслроапранеиггя тгиала

Главе 4

1. Х-

-том

Рис. 4.Z. Паразитная связь через общее сопротивление проводников: а - принципиальная схема; б - схема влектромонтажа 1, в -схема электромонтажа 2.

собствевнэя резонансная частота конденсатора, /с» в l/[5jt(IsC)*/] [Гц], представляет собой верхний частотный предел емкостного поведения этого компонента. Величина Ls есть сумма собственной индуктивности конденсатора й индуктивности выводов. Например, высокочастотные шунтирующие конденсаторы сохраняют емкостные свойства до fc/3 [Гц], практически накоротко замыкают цепь в интервале частот