35. Помехи в электрически-коротких линиях.

• Причины помех в ЭКЛС:

1) Паразитные связи между различными электрическими соединениями, а также различная компоновка в пределах одного соединения.

2) Из-за большого числа параллельных связей и высокой плотности компоновки. Необходима защита от этих связей.

• Внутренние паразитные связи определяются конструкцией и параметрами используемых материалов (например, диэлектрической проницаемостью). Чем больше частота, тем меньше должна быть диэлектрическая проницаемость. В отличии от ЭДЛ, здесь применим законы Ома и Кирхгофа.

• Паразитные параметры: емкостные (2), индуктивные (3), кондуктивные (2+3=1).

Общий вид: (в соответствии с законом Ома);

1) , С_н вносит основной вклад: R ~ 1/(Ω∙С)

2) , где М - коэффициент индуктивной связи.

Для уменьшения помех в ЭДЛС и ЭКЛС существуют специальные методы.

36. Методы уменьшения помех.

• Уменьшение помех достигается схемотехническими, конструкционными и технологическими методами, которые применяются либо отдельно, либо в определенной совокупности.

• Схемотехнические методы:

1) Использование элементной базы с максимальной помехоустойчивостью. Метод применяется, если известны ЭМ помехи в месте эксплуатации, причём до начала эксплуатации. Пример: МОП-технология является более устойчивой.

2) Компенсация помех:

– Скрутки проводов (по 2, по 3 провода).

– Провода с экраном.

3) Применение амплитудного и временного стробирования.

– Амплитудное стробирование (напр., использованием триггеров Шмитта).

– Временное – реализуется подачей стробирующего импульса на дополнительный вход логического элемента после подачи сигнала на его основной вход.

4) Использование RC-фильтров (в цепях питания цифровых схем, а также там, где известна фиксированная составляющая напряжения или тока, например в ЭСЛ-логике).

Вводятся параметры:

К_ф=U_пом/U_{пом.доп.} – коэффициент фильтрации;

R_ф = U_ф/I_ф = [(0,05…0,5)∙E_п]/I₀

, где К_ф.вх. – коэффициент фильтрации.

• Конструкционные методы:

1) Уменьшение числа проводных и т.п. линий связи, по возможности – печатные проводники.

2) Ослабление паразитных связей путем разнесения в пространстве источников и приемников помех:

– Ортогональное расположение проводников в соседних слоях металлизации полупроводников.

– Уменьшение длины взаимодействующих параллельных участков проводников.

3) Использование материалов с минимальной диэлектрической проницаемостью.

4) Увеличение числа точек заземления по линии связи.

5) Увеличение сечения шин питания и заземления.

6) Использование экранированы проводов, бифиляров, сборок, скруток проводов.

7) Частичное или полное экранирование печатных плат.

8) Использование внутренних слоев металлизации в качестве общего заземления или подачи питания.

9) Уменьшение размеров контактных соединений путем замены:

– Разъемных на неразъемные.

– Паяных на сварочные.

• Технологические методы:

1) Уменьшение разброса параметров электронных схем, что достигается изготовлением этих схем за единый технологический процесс.

2) Увеличение однородности линии одного технологического исполнения R_л, C_л, L_л, Z_л = const

3) Освоение производства с улучшенными технологическими свойствами (инновации):

– Использование кабельных экранированных соединений

– Использование эластомерных контактов.

4) Использование совокупности методов.