induktans og kapasitans

M

masadi

Guest
hei ....

Jeg leste bøker om microstrip brudd, særlig rundt svingen (hjørne).kan noen forklare meg hva som kan introdusere induktans og kapasitans?
i bøker "Rester av microstrip circuit design", sa det at induktans er effekten av "dagens flyt avbrudd", jeg fremdeles dont oppfatte bout denne uttalelsen.

takk alot
[/ b]

 
W

wusen

Guest
induktans (kapasitans) betyr magnetfelt (elektrisk felt) dominerer nær brudd regionene.
i andre ord, når microstrip brudd i hovedsak føre til store gjeldende (som endrer strømmer retning), innføre det induktans, samtidig føre til restriksjoner for akkumulering (som i terminal), introdusere den kapasitans.

 
M

masadi

Guest
Ok jeg forstår, men hva slags diskontinuitet som kan føre til store gjeldende (som endrer strømmer retning)?

 
H

House_Cat

Guest
Jeg tror problemet ditt er at du prøver å visualisere microstrip som et enkelt lag spor på et kretskort.

De microstrip har to komponenter - sporet som du plasserer på brettet for å koble signalkilde med signalet vasken, og avkastningen banen for signalet.Avkastningen banen er ofte et kobber fly på laget under stripen.Den komplette signalbane er en sløyfe som består av sporing og avkastningen banen på flyet.

Alt som gjør sløyfen større, øker induktans av signalet banen.Hvis du plasserer et brudd, for eksempel et brudd i flyet, eller via som tar signalet til en annen kretskortet lag, blir loopen større.Avkastningen delen av signalet må reise lengre avstand, og kan være fysisk tvunget bort fra området rett under sporingen.At økning i avkastning siden banelengde er endringen av retning som bøkene snakker om.

Husk, tenker i form av en komplett loop - signalet banen er ikke bare et spor på ett lag.

Som et separat, men relatert, kommentar - en sving i en microstrip spor ikke har en signifikant effekt på signal integritet nedenfor om 10GHz.Det er flere forskningsartikler tilgjengelig, og det er diskutert i mange nyere tekster.Et par lett å finne referanser er nedenfor:

http://www.edn.com/article/CA46858.html
http://www.montrosecompliance.com/Technical_papers/corners-Japan.pdf
http://www.ultracad.com/90deg.pdf

 
W

wusen

Guest
House_Cat, I utsiktspunkt av PCB industri, du har rett.
men i det elektromagnetiske og mikrobølgeovn samfunnet, jeg tror det skal ikke være noen nøyaktige banen løkke, fordi det er excitations & grensen forhold -> feltet og dagens distribusjon.Du kan behandle både gjeldende i elektroden og feltet i dielektriske som signalbane siden de er i slekt.Så da er det enda ingen gound under trace (her det blitt en radiator), kan signalet banen blir dannet ennå.

for conveniency, The circuit representasjon er innført.beskrivelsen av de grunnleggende egenskapene til brudd kan komme til uttrykk i en rimelig lite antall variabler (dvs. i generall det brudd bør descrited i et tilsvarende nettverk, ikke bare innføre induktans og kapasitans bare).

Jeg håper jeg hadde uttrykt klart med min dårlige engelsk.

 
H

House_Cat

Guest
En radiator (antenne) har også en retur banen.Noen ganger blir den kalt "antennen bakken image '.I elektronikkens verden, alle signaler har en komplett loop bane - alt skjer i complimentary parvis - ellers er du skape og utnytte energi, både kinetisk og potensiell, fra ingenting.

En radiator (antenne) er noe mer enn en impedans matchende enhet til neste energi formidle medium.

Elektroner kan ikke opprettes fra tynn luft, de er heller ikke ødelagt i ferd med å bevege seg gjennom en elektronisk krets.Det må være en komplett loop å utnytte energien til elektroner for å gjøre arbeid i en elektronisk krets.Felt, både magnetiske og elektrostatiske, er ikke bare abstrakte konsepter - de er ekte.Hele feltet av elektronikk er basert på matematiske modeller av observerte fenomener, er det ikke en vitenskap om teoretisk forutsagt oppførsel.Faraday, Helmholtz, Maxwell, Hertz, Ohm etc. rapporterte hva de observerte - de gjorde ikke teoretisere og bekreft.

Hvis matematikk beskriver bare én side av Circuit - den er ufullstendig.

 
W

wusen

Guest
Of course, kontinuitet likning som uttrykker at ansvaret ikke er skapt eller ødelagt må adlydes.
Men, å svare på spørsmålet hvorfor introdusere induktans og kapasitans i brudd, tror jeg det kan tolkes på to tilnærming om de er ekvivalente: I feltet punkt, for å tilfredsstille grensa tilstanden i brudd, høy orden modus EM feltet er spent , kan vi bruke tilsvarende induktans (L) og kapasitans (C) og konduktans (G) for å beskrive disse høye rekkefølge modus feltet om de kan bli neglisjert på lavere frekvens.I dagens punkt, som i svingen av spor, den skarpe hjørnet vil føre til: charge akkumulasjon (-> C), kant-aktuell forstyrrelse (-> L), mer strøm flyte opp til toppen av trace (-> G) .
Btw, er din definisjon av antennen skarpt.

 
H

House_Cat

Guest
Jeg finner ingen feil med den siste setningen.Men i den virkelige verden praktiske kretser, urolighetene du sitere neglisjerbare.De er omtalt i de to avisene jeg postet ovenfor, samt tekster av Dr. Johnson, Montrose, Smith, og mange andre.

Forståelse og demostrating den possilbilities med matematiske verktøyene er både viktig og nyttig, men trenger man å holde det hele i perspektiv.Studere et sandkorn er nyttig for å forstå strukturen på en strand, men tilstedeværelse eller fravær av som enkelt korn ikke holde havet i sine grenser.

Den induktive og kapasitive effekter på den rette vinkelen hjørne av en wire eller kretskort spor er figurativt så liten som den eneste sandkorn.Det er enda eksperimentelle bevis for at så frekvensen av signalet kommer inn i rett vinkel øker, går stien tatt av Wavefront mer mot innsiden av svingen - lenger bort fra utenfor hjørnet der flere kapasitans og induktive fringing er spådd av matematisk modell.Dette synes å være et resultat av det samme feltet effekter som gir opphav til "skin effekt" ved høy frekvens - den naturlige tendens til en elektromagnetisk Wavefront å ta banen til minst induktans.

Vi kunne fortsette å 'melke musa ", men svaret jeg ga ovenfor står fremdeles.I reelle situasjoner, den komplette loop dannet av signalveien og dens avkastning er økt med diskontinuitet som tvinger avkastningen banen å avvike fra sin naturlige tendens til å forbli i direkte tilknytning til signalbane (banen minst induktans).Når denne loopen er økt i størrelse, er induktans økte, og resultatet er signalforstyrrelser fra refleksjon, og / eller forsinkelse på kanten høyfrekvente komponenter.

 
R

Rautio

Guest
Noen gode poeng hevet over, men til tross for to tiår med intens jobbing i EM teorien jeg fortsatt gå tilbake til min mikrobølgeovn designer røtter og jeg alltid ser etter en fysisk rimelig forståelse som skjærer gjennom all teorien.

I tilfelle av en micrsstrip sving, se på svingen som en kort del av rare transmsmission linje.Det har litt lengde, så det har noen induktans i serie.Den har et stort område, som topplate av en kondensator, så det har litt kapasitans til jord.Du kan redusere kapasitans ved hjelp av en mitered sving.

Det er interessant å se på dagens fordeling i EM analyse.Nesten alle gjeldende tar innsiden banen.Jeg kaller dette Indy Effect, etter auto rase, racerbiler alle tar innsiden av sporet i en sving.En slik innsnevring av aktuelle ytterligere øker induktans ... og tap.

Kommentaren ovenfor på å betale oppmerksomhet til bakken returnere banen er veldig veldig viktig.Jeg har sett RFICs på silisium utformet uten jordplan eller malte striper av noe slag.Imidlertid vil Maxwell ikke nektes.Underlaget var avkastningen gjennom lossy silisium substrat.«Like .. duh ... hvor er alle de ekstra tapet kommer fra??"Bakken tilbake stien kan legge tap samt induktans!

 
W

wusen

Guest
Foruten den høyre vinkelen bøyer i microstrip linje, er det mange former for microstrip diskontinuitet, som åpne ender, hull, spor, trinnene i bredden, T-kryss, crossjunctions, og så videre.I mange tilfeller er disse diskontinuitet spille en nøkkelrolle i microstrip circuit design, ikke bare "et sandkorn".

Etter min mening bør grunnleggende del av disse diskontinuitet være understanded av forstyrrelse av feltet eller strøm, og kan være modellert etter lumped element tilsvarende kretser fordi brudd dimensjonene er vanligvis mye mindre enn bølgelengden.

Din mening er ingen feil ennå, men det cann't uttrykke spørsmålet direkte, og vil være vanskelig å beskrive noen diskontinuitet.Slik evaluering som sløyfe er økt i størrelse? Er det lengden av den nåværende banen eller økning av fase?Her er et eksempel på hullene, hvordan kan du uttrykke i loopen teorien?
Beklager, men du må logge inn for å vise dette vedlegget

 
B

biff44

Guest
Jeg er med wusen på denne.Eventuelle brudd skaper evanescent moduser.Dette er steder for energi skal lagres, men ikke borte.Hvis det er noen andre diskontinuitet rundt for noen avstand, recombines energien i disse modusene evanescent slutt i hoved-modus, og kan tilnærmes ved en lumped kapasitans eller induktans (ofte negative).

Hva messes det hele opp er når du måle et brudd, som en microstrip sving, finne ut tilsvarende lumped modellen til å forutsi dens atferd, og deretter skru opp modellen ved å sette en annen microstrip brudd for nær den første slik at evanescent modi har ikke stort recombined ennå.Den opprinnelige modellen er ikke lenger gyldig i dette tilfellet.Lagt etter 4 minutter:Og ja, noen ganger er det litt intuitiv gyldighet til modellene.I en microstrip rett vinkel, un-mitred, bøy strømmene har en tendens til publikum nærmest til innsiden av svingen, som ser ut som en serie par inductors.Men den skarpe ytterste punktet i sving ser ut som et sted for Efield konsentrasjon, antyder en shunt kondensator.Derfor modellen, serie L, shunt C, serie L.

 
R

Rautio

Guest
Bare for vitser, jeg gjorde en sving i SonnetLite (Jeg jobber for Sonnet).SonnetLite er fri fra http://www.sonnetsoftware.com, ingen tidsbegrensning, problemet størrelse begrenset til 16 MB, 4 porter og 3 DIELECTRICS.Pakket prosjektet fil er vedlagt.Enten pakke den, eller endre filtypen til. Zon og gjøre Fil-> Importer i SonnetLite.

Svingen er 0.75mm bredt på innspill og 1.0mm bred på produksjonen, på 0.635mm Alumina substrat.Nåværende fordeling på 4 GHz er tilkoblet.Merk gjeldende går på innsiden av svingen som forventet.Null gjelder på det skarpe hjørnet betyr at det er svært høy E-feltet der, som foreslått ovenfor.

SonnetLite har opsjon til å syntetisere en lumped SPICE modell for strukturer som er små i forhold til bølgelengden.Les Chpt 22 i brukerveiledningen (inkludert i SonnetLite download) for detaljer.Briefly, tar det data på to frekvenser og syntetiserer den RLC kombinasjon som samsvarer med dataene på disse frekvensene.Hvis lumped modellen er gyldig, vil du få samme lumped modell hvis du syntetisere på to frekvenser.Vær forsiktig her fordi lumped modellene er begrenset gyldighet.Ikke gå Prancing av med en dårlig modell!Tekniske detaljer i JC Rautio, "Syntese av Lumped Modeller fra N-Port Scattering Parameter Data," IEEE Tran.Microwave Theory Tech., Vol.42, nr. 3, mars 1994, ss.535-537 tilgjengelig fra IEEE Explore, ellers vil jeg e en pdf på forespørsel.Resultat (i PSPICE format) er:

* Sonnet datafil
* Fra: em Versjon: 10.52
* Fra Prosjekt: SimpleBend
* Datafil Skrevet: 02/22/2005 15:22:33
* <HDATE 02/22/2005 15:16:11
* <MDATE 02/22/2005 15:22:24
* Spice Data
* Grenser: C> 0.01pF L <100.0nH R <1000.0Ohms K> 0,01
* Analyse frekvenser: 2000,0, 3000,0 MHz
. subckt SimpleBend_0 1 2 GND
C_C1 1 GND 0.034582pf
C_C2 1 2 0.57792pf
C_C3 2 GND 0.136983pf
L_L1 1 2 0.077828nh
. slutter SimpleBend_0

* Analyse frekvenser: 3000,0, 4000,0 MHz
. subckt SimpleBend_1 1 2 GND
C_C1 1 GND 0.036716pf
C_C2 1 2 0.565649pf
C_C3 2 GND 0.139006pf
L_L1 1 2 0.077852nh
. slutter SimpleBend_1

Se på forskjellene mellom de to SPICE modeller, kan vi gjette at modellene er nøyaktige til ca 3% eller så opp til 4 GHz (høyest frekvens analyseres for dette eksemplet).

Merk at alt er som forventet, bortsett fra ... porten 1-2-tilkobling er en parallell LC, ikke bare en L. Interessant!På hvorfor dette er, er det utvilsomt skyldes samspillet av evanescent fringing felt som omtalt ovenfor i denne tråden, men en mer fullstendig begrunnelse for dette spesielle geometrien vil jeg overlate til diskusjon.(dvs, jeg vet ikke hvorfor!)
Beklager, men du må logge inn for å vise dette vedlegget

 

Welcome to EDABoard.com

Sponsor

Top