Расчет перекрестных помех.

 

Целью расчета помехоустойчивости модуля является определение работоспособности модуля в условиях воздействия перекрестных помех в линиях связи.

Модуль выполнен в виде ячейки на двухсторонней печатной плате из стеклотекстолита СТАП толщиной 1,5 мм, покрытой лаком ЭП-9114. В местах наиболее близкого совместного прохождения сигнальных проводников их ширина равна 0,31 мм, расстояние между их центрами равно 0,5 мм.

Основными электрическими параметрами линий связи являются: погонная ёмкость (Со) и погонная индуктивность (Lо). Электрические параметры ЛС определяются, как физическими характеристиками: относительными диэлектрической и магнитной проницаемостями, так и конструктивным параметром – коэффициентом формы. Расчётные соотношения для электрических параметров ЛС имеют следующий вид:

 

С о =Свз= (eо • e r) / Кф = 8,854 e r / Кф [пФ/м],

M о = (μо • μ r) Кф = 1,257 μ r • Кф [мкГн/м],

 

eо, μо - значение диэлектрической и магнитной проницаемости воздуха соответственно,

er, μr - значение относительной диэлектрической и магнитной проницаемости монтажной платы. Значение er определяется конкретной реализацией монтажной платы. Например, относительная диэлектрическая проницаемость среды между проводниками, расположенными на наружных поверхностях печатной платы, покрытой лаком:

e r» 0,5 (e п + e л), (10.3) где e п, e л - диэлектрическая проницаемость платы и лака соответственно (для стеклотекстолита e п» 5, для лака ЭП- 9114 e л» 4).

Поскольку проводники плат выполняются из немагнитных материалов, то μ r» 1.

Кф - коэффициент формы линии связи монтажной платы. Значение коэффициента формы определяется вариантом реализации линий связи.

Коэффициент формы линии связи зависит только от её формы, размеров и расположения.

Для копланарного расположения проводников (рис.4.4):

 

 

Рисунок 4.4

;

где, W=0.31 мм., Т=35 мкм., b=0,09мм - ширина, толщина проводника и расстояние между проводниками соответственно,

Подставив соответствующие значения в формулы, получим:

Кф=0,628, С0= , М0= ,

Все микросхемы, использованные в ячейке УСМ созданы по технологии ТТЛ.

Для них имеем следующие справочные параметры:

Rвых=60 Ом, dU=2,6 В, dI=0,015 А, ,

м - средняя длина взаимодействия двух проводников,

где А=0,235 м В=0,13 м – длина и ширина платы соответственно.

Амплитудное значение емкостной составляющей перекрёстной помехи равно:

 

,

 

Амплитудное значение индуктивной составляющей перекрёстной помехи равно:

 

При комплексном взаимодействии:

Полученное амплитудное значение перекрестной помехи не превышает допустимое значение .

Для проводников расположенных один над другим (рис.4.5):

Рисунок 4.5

,При этом W=0.31 мм., Т=35мкм., b=1,5 мм - ширина, толщина проводника и толщина стеклотекстолита соответственно.

Аналогично получим:

Кф=0,945, С0= , М0= ,

Амплитудное значение емкостной составляющей перекрёстной помехи равно:

 

,

 

Амплитудное значение индуктивной составляющей перекрёстной помехи равно:

 

При комплексном взаимодействии:

Полученное значение тоже не превышает допустимого .

Амплитудные значения перекрестных помех при копланарном расположении проводников () и расположении один над другим (), не превышают допустимого значения , поэтому действие перекрестных помех не приведет к нарушению работоспособности ячейки УСМ.