Паразитная связь через магнитное поле (взаимоиндуктивная паразитная связь)

Z_A – полное сопротивление цепи А;

Z`_B – полное сопротивление цепи В (Z_Н + Z_B);

E`_H – наведенная э.д.с.

если Z_Н >> Z_B то тогда

тогда

Коэффицент паразитной связи будет определятся как:

Для уменьшения взаимоиндуктивной паразитной связи рекомендуется:

1. Увеличить расстояние между цепями А и В, а также правильно ориентировать цепь В по отношению к цепи А.

Пример: Магнитное поле Н₁ направленное перпендикулярно плоскости контура создает в контуре ток I₁. Магнитное поле Н₂ направленное параллельно плоскости контура не создает в контуре ток.

2. Применить экранирование

• Низкочастотное магнитное поле (f £ 1 кГц). В этом случае экран представляет собой коробку, которая выполняет функцию «шунта».

Рекомендации по изготовлению экрана:

1. Магнитная проницаемость m материала экрана должна быть как можно больше;

2. Толщина экрана d должна быть как можно толще, так как чем толще экран, тем выше степень экранирования;

3. Стыки между отдельными частями экрана не должны давать существенных помех для прохождения линий магнитного поля.

• Высокочастотное магнитное поле (f > 1 кГц). В этом случае применяют высокочастотный магнитный экран.

Магнитное поле источника наводки Н создает ток наводки I_Н (вихревой ток) в экране. В свою очередь, ток наводки I_Н создает магнитное поле экрана Н_Э. Магнитное поле экрана Н_Э, взаимодействуя с полем источника наводки Н, как бы выдавливает основное поле Н за границы экрана и защищает приемник помех.

Рекомендации по изготовлению экрана:

1. Произведение параметров m и s должно быть как можно больше;

2. Если выбранная толщина стенки экрана превышает глубину проникновения магнитного поля в металл, то дальнейшее увеличение толщины экрана не улучшает качество экранирование;

3. Отверстия в стенках экрана не должны препятствовать наведенным токам.

Паразитная связь через электромагнитное поле

Для подавления паразитных связей через электромагнитное поле применяют экранирование.

Е_П – амплитуда электрической составляющей электромагнитного поля источника наводки.

где k – коэффициент отражения.

С учетом этого

Таким образом, чем больше величина коэффициента k, тем степень экранирования будет лучше.

С другой стороны, чем больше отличаются волновые сопротивления воздуха и материала экрана, тем больше коэффициент отражения. Волновое сопротивление материала или среды определятся как:

(волновое сопротивление воздуха – 377 Ом)

Число экранирования Э находится как:

Степень подавления N (в Децибелах):

Паразитная связь через общее сопротивление соединительных проводников

Для подавления такого вида связей нужно избегать общих точек заземления нескольких каскадов и применять фильтрующие ячейки, которые включаются между шиной питания и каждым каскадом или устройством.

Сопротивления Z1 и Z3 должны иметь высокое сопротивление на высоких частотах и малое на низких. Сопротивления Z2 и Z4, наоборот, должны иметь высокое сопротивление на низких частотах и малое на высоких.

Идеальный фильтр

Схема фильтра, которую чаще всего используют на практике.

На высоких частотах электролитический конденсатор едет себя как индуктивность, так как в своем составе имеет паразитную индуктивность. Для того, чтобы скомпенсировать этот недостаток электролитических конденсаторов параллельно устанавливают небольшую емкость, которая имеет хорошие частотные свойства.

Помехоустойчивость печатных узлов

Паразитные связи в печатных платах. Цифровые печатные узлы.

Печатная плата будет иметь следующую эквивалентную схему с учетом паразитных связей.

Рассмотрим два возможных варианта расположения печатных проводников.

Вариант а.

Вариант б.

1. Паразитная емкость