寄生電容--用在多支路總線上的連接器簡(jiǎn)介

2、電路走線電容

根據(jù)走線的阻抗和傳播延時(shí)，采用下式可以計(jì)算每英寸長(zhǎng)度電路走線的電容：

其中：TD=走線傳播延時(shí)，PS/IN
ZO走線阻抗，Ω
C=電容，PF/IN

3、接收器和驅(qū)動(dòng)器電容

在很多高速接收器的技術(shù)規(guī)范文檔中，生產(chǎn)商說明了其電容參數(shù)。但是，如果沒有技術(shù)規(guī)范文檔，可以采用圖1.6所示的電路測(cè)量其中一個(gè)樣品。測(cè)量時(shí)，調(diào)整脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)脈沖，使其電壓大小處于接收器有效范圍的中間，而且幅值和實(shí)際應(yīng)用條件下的幅值相差不多。給接收器上電。一般典型的電容值為2~10PF。

一個(gè)三態(tài)驅(qū)動(dòng)器在處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的電容是很大的。很多生產(chǎn)商不提供這個(gè)電容參數(shù)，希望用戶忽略這個(gè)因素。實(shí)際上驅(qū)動(dòng)器由很大的晶體管組成，當(dāng)其關(guān)閉時(shí)具有非常大的寄生電容。

只有通過測(cè)量的方法才能得到驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際電容，采用的是與接收器相同的測(cè)量方式。發(fā)送門加上電源，但其輸出使禁止，使脈沖發(fā)生器偏置在門電路的有效范圍。測(cè)量值一般不會(huì)高于80PF。

例：走線電容

一條內(nèi)部走線，從連接器引出，首先進(jìn)入一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片，然后到一個(gè)接收器，總長(zhǎng)0.75IN其電容是多少？

TD=180PD/IN（FR-4內(nèi)部走線）
ZO=50Ω

4、均勻間隔負(fù)載

電容集中到一點(diǎn)相比，對(duì)于信號(hào)的傳播，間隔均勻地布放總線分支點(diǎn)，可以減小總線阻抗，降低干擾的影響。

在一個(gè)插板式的機(jī)架系統(tǒng)中，如果插槽沿著母板卡均勻安置，并且每個(gè)板卡都插在插槽上，這時(shí)的均勻間隔模型是適用的。如果系統(tǒng)工作時(shí)有些插槽總是空的，均勻間隔模型將不再適用。

有一種折衷模型的假定連接器的電容在每個(gè)插槽中，但沒有插卡。只有連接器電容的作用對(duì)降低背板的阻抗、降低傳輸速度的影響是顯著的。降低背板的阻抗帶來一個(gè)好效果：當(dāng)插入每塊板卡時(shí)，對(duì)整個(gè)傳輸特性的影響很小。

5、低速總線

如果不需要很高的速度，可以在多支路總線中考慮源端端接。這種情況下可以省略圖9.9中總路線兩端的電阻，通過一個(gè)串聯(lián)衰減電阻把每個(gè)三態(tài)輸出連接到總線上，接收端可以直接連到總線上。在插板式的機(jī)架應(yīng)用中，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鋮點(diǎn)在于，在背板上不需要端接元件。

如果驅(qū)動(dòng)器的上升時(shí)間比總的電氣長(zhǎng)度長(zhǎng)，總線作為一個(gè)集總電路元件，因此沒有反射。源端電阻給總線的集總電容充電，雖然緩慢，但卻是正常的方式。

如果驅(qū)動(dòng)器的上升時(shí)間和總線的電氣長(zhǎng)度相當(dāng)，總線上會(huì)出現(xiàn)反射。我們可以減緩驅(qū)動(dòng)器的上升時(shí)間，直到總線考慮不周為一個(gè)集總電路，從而減少反射。通過使源端電阻大于總線阻抗，就會(huì)得到RC上升時(shí)間的效果，隨著阻抗的增加，系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)慢的單調(diào)的RC上升特性。連接器的電容，以及其他走線和驅(qū)動(dòng)端或接收端電容，都通過源端電阻緩慢地充電。

如果可以提供等待，總路線在每個(gè)時(shí)鐘之間穩(wěn)定下來，那么就可以采用一個(gè)大的源端電阻，從而具有以下優(yōu)點(diǎn)：

降低功耗，靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電流為零
簡(jiǎn)單，背板上不需要端接電阻
降低EMI，減少了渡過連接器的電流