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설계에서 커플 링 커패시턴스 해결

2020-08-17
복잡한 인터 콘 그룹이와 같은 넥 트는 커플 링 커패시턴스의 영향을받습니다.
새로운 IC 용 회로를 설계하든 개별 부품이있는 PCB 레이아웃 용을 설계하든 상관없이 커플 링 커패시턴스는 설계의 컨덕터 그룹간에 존재합니다. DC 저항, 구리 거칠기, 상호 인덕턴스 및 상호 커패시턴스와 같은 기생을 진정으로 제거 할 수는 없습니다. 그러나 올바른 설계 선택을 통해 과도한 누화 또는 신호 왜곡을 일으키지 않는 지점까지 이러한 효과를 줄일 수 있습니다.
커플 링 인덕턴스는 다음 두 가지 원리로 발생하므로 파악하기가 매우 쉽습니다.
1. 수직으로 실행되지 않고 접지면으로 다시 참조되는 두 개의 네트에는 서로 마주 보는 루프 (상호 인덕턴스)가있을 수 있습니다.
2. 리턴 전류 경로를 제공하는 모든 평면에는 기준 네트 (자체 인덕턴스)와 일부 커플 링 인덕턴스가 있습니다.
커플 링 커패시턴스는 모든 곳에서 발생하기 때문에 정확히 파악하기가 더 어려울 수 있습니다. 도체가 PCB 또는 IC 레이아웃에 배치 될 때마다 약간의 커패시턴스가 있습니다. 이 두 도체 사이의 전위차로 인해 일반적인 커패시터처럼 충전 및 방전됩니다. 이로 인해 변위 전류가 부하 구성 요소와 신호에서 벗어나 고주파수 (즉, 누화)에서 네트 간 교차로 전환됩니다.

올바른 회로 시뮬레이터 도구 세트를 사용하면 LTI 회로의 커플 링 커패시턴스가 시간 도메인 및 주파수 도메인에서 신호 동작에 미치는 영향을 모델링 할 수 있습니다. 레이아웃을 설계 한 후에는 임피던스 및 전파 지연 측정에서 커플 링 커패시턴스를 추출 할 수 있습니다. 결과를 비교하여 네트워크 간의 원치 않는 신호 커플 링을 방지하기 위해 레이아웃 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있습니다.



커플 링 커패시턴스 모델링 도구
레이아웃이 완료 될 때까지 레이아웃의 커플 링 커패시턴스를 알 수 없기 때문에 커플 링 커패시턴스 모델링을 시작할 위치는 회로도에 있습니다. 이는 구성 요소의 특정 커플 링 효과를 모델링하기 위해 전략적 위치에 커패시터를 추가하여 수행됩니다. 이를 통해 커패시터가 배치 된 위치에 따라 커플 링 커패시턴스를 현상 학적으로 모델링 할 수 있습니다.
입력 / 출력 커패시턴스. 실제 회로 (IC)의 입력 및 출력 핀은 핀과 접지면 사이의 분리로 인해 약간의 커패시턴스를 갖습니다. 이러한 커패시턴스 값은 일반적으로 소형 SMD 부품의 경우 ~ 10pF입니다. 이것은 사전 레이아웃 시뮬레이션에서 검토해야 할 주요 포인트 중 하나입니다.
그물 사이의 커패시턴스. 입력 신호를 전달하는 두 네트 사이에 커패시터를 배치하면 네트 사이의 누화를 모델링합니다. 피해자와 공격자 네트워크를 시각화하면 공격자를 켜면 피해자에게 신호가 어떻게 유도되는지 확인할 수 있습니다. 이러한 커패시턴스가 매우 작고 누화도 상호 인덕턴스에 의존하기 때문에 누화 시뮬레이션은 일반적으로 최고의 정확도를 위해 레이아웃 후만 수행됩니다.
커패시턴스를 다시 접지면으로 추적합니다. 트레이스가 짧더라도 접지면과 관련하여 기생 커패시턴스가 남아있어 짧은 전송 라인에서 공진을 발생시킵니다.

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