Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 73
Текст из файла (страница 73)
7-12 представлена эквивалентная схема генератора и приемника, связанных короткой линией, имеюшей индуктивный характер. При подаче на вход схемы скачка напряжения и,„изменение выходного напряжения можно оценить выражением и = ивх + (/./Я„ых + /7„х)) (йи „/г/1). Напряжение на входе приемника будет определяться 'х., выражением (7-10), но с иной постоянной времени: т= =х /(/хвх+/живых) ° В цепях, выполненных на микросхемах, выходное сопротивление микросхем много меньше их входного сопротивления т. е /гвых((/7вх' поэтому (7-11) ах ж /.//7 В импульсных схемах приемник сигнала может срабо",.':.;. тать, если на его входе напряжение достигает некоторой величины ив. Напряжение на входе приемника достигает рч .; — величины и„с некоторой задержкой т, (см.
рис. 7-11, б)', ';,,':: которую можно оценить по формуле (7-11). Так, если примем, что ив,=ив— - ивых/2, то тв 0,7т=0,7 ///7,„. Отсюда видно, что уменьшить время задержки можно за счет уменьшения индуктивности линии н увеличения входного сопроь::: "'. тивлеиия приемника.
Индуктивность линии зависит от типа используемых про'водников и их взаимного расположения. В табл. 7-2 представлены некоторые конструкции проводников н формулы для расчета их индуктивности и емкости, приходяшейся на 1 м длины. При выполнении условия /7вх»/7вых и жив (1 — е-ц'); тжЬ'выхС. (7-12) 7аблица 7-2 Снетенв оаоводннкоо г.„Л 7н е, евЬ а Ь а Ь 1138!в 88 3.10в пЬ а Ь Симметричная полосковая линия Лвунроводыая линия Провод пад бес конечной пласти ной Провод между двумя бесконечными пластинами Плоский провод- ник между двумя бесконечными пластинами Коаксиальный кабель Индуктивность и емкость линий 3771! а 3.10в Ь 2760 2е! !й— 3 1Ов а 138!в 26 310в а !й— 138!л 4й 1й 3.!Ов па 1380 Ь вЂ” !й 3 1Ов а алев и 2е! !ив а елее 2п— 26 !ив а 2я— е ее 4Ь !ив па Зк— е„е, 88 !и— аЬ 2вт— е,ео Ь 1п— а Отсюда видно, что влияние индуктивности линии ана логично влиянию емкости н ведет к задержке передаваемого импульса.
Задача конструктора состоит в определении допустимой длины соединительной линии исходя из допу,:::,,' стимой задержки импульса и возможного мешающего сигнала. В электрически длинных линиях необходимо обеспечить равенство входного сопротивления приемника и выходного сопротивления генератора волновомусопротивлениюлинии. Если это условие выполняется, то линия оказывается согласованной и отраженных сигналов не будет. Для определения волнового сопротивления линии можно воспользоваться выражением зз = 1/(а,Сз), где скорость распространения волны вдоль линии аз= 1/ )' ра=3.10'/ )' р,а,; р,— магнитная проницаемость среды; е„ вЂ диэлектрическ проницаемость среды.
Используемые в качестве изоляторов диэлектрики, как правило, имеют относительную магнитную проницаемость р,=1; при этом г„=- 1' е„/(3 10'С„). (7-13) Нахождение распределенной емкости линии связано с некоторыми трудностями. В табл. 7-3 приведены выражения для волнового сопротивления линий наиболее часто "'7 встречающихся конструкций. Неискажающая линия. Если волновое сопротивление генератора не равно волновому сопротивлению линии, наблюдается искажение передаваемого сигнала, которое будет пропорционально коэффициенту отражения й.,р.
й,,„„=- (за — й,.)/(га + Р„) =- и,га/и„.„. Затухание в линии определяется выражениями я - им + а„= И/(2г,) + 6г,/2, м где а,„— коэффициент затухания вследствие потерь в металле; а, — коэффициент затухания вследствие потерь в диэлектрике; й, 6 — сопротивление металла и проводимость диэлектрика. Для большинства используемых диэлектриков проводимость 6 мала. При этом и=а =Я/(2за). Линию с затуханием, в которой отсутствует отраженный сигнал, называют неискажающей.
Условием создания не- искажающей линии будет /аЯо=Са/6,. При выполнении этого условия можно получить высококачественную линшо связи. 391 Таблица У-Э Волновое сопротивлвиие линий печенне линии 60 те — !ив 60 6+ Ф !Р— ее !ив 60 26+ $ ! +46н!бе — !п 60 Г 2 (Не+бе! пле !п ~ и!и 4,', '! ' ь,+ь, !20 а р~ Ь !еа,! Ь Продолжение табл, <-8 Селение линии 60 1,76а !и— р —, ь г<ь,! л 60 2, 556 — !ив ь т<Ь, г<ЬУ2 В длинных ли» обусловленные пр т-з.
констяхкция элементов элвктямчвского соединения с коявтсом Соединение схемы с корпусом земляной шиной. Устойчивая работа электрической схемы в реальных конструкциях возможна только при условии надежного соединения элементов монтажа с корпусом устройства. Соединение шях могут также наблюдаться наводки, отеканием токов по соседним проводникам.
Методы борьбы с этими помехами в длинных линиях такие же, как и в обычных цепях. Уменьшение паводок по цепям питания достигается применением фильтров, которые устанавливаются вблизи активных элементов; кроме того, необходимо стремиться к уменьшению сопротивления «земляной» шины. Для этого целесообразно в конструкциях использовать металлические шины в качестве «земли», сплошные металлические прокладки в многослойных печатных платах. Особое внимание должно быть уделено вторичным источникам питания, качество которых определяется выходным сопротивлением, и чем меньше выходное сопротивление, тем выше качество источника питания и меньше вероятность кондуктивных помех. электрической схемы с корпусом может быть выполнено двумя различными способами.
При первом каждая точка электрической схемы, имеющая нулевой потенциал, соединяется с помощью провода или шины с ближайшей точкой корпуса. Общее число таких соединений может быть достаточно большим. На подобных платах, кассетах, соединительных коммутационных платах выполняется развитая металлизированная поверхность, к которой подсоединяются выводгя микросхем и других активных и пассивных элементов. В свою очередь, эта металлизированиая поверхность соединяется с корпусом (платой, кассетой) устройства.
Если сборочная единица сочлсняется с остальной схемой разъемным соединением, в последнем контакты земляного провода дублируются для большей надежности я обеспечения меньшего переходного сопротивления, Такой способ соединения схемы с корпусом прибора исполь' зуется в большинстве радиоустройств, Положительной чер.' .той этого способа является его простота.
Второй вариант соединения схемы с корпусом используется в высокоточной измерительной аппаратуре и в аппаратуре, работающей на высоких частотах. При работе радиотехнических устройств за счет электромагнитного из' Лучения в металлических частях несущих элементов возникают блуждающие токи. Очевидно, что эти токи определяются напряженностью электромагнитного поля и его частотой, а также электрическими характеристиками материалов несущих конструкций, Блуждающие токи 'могут оказаться значительными, и при неудачном выборе точки заземления электрическая схема теряет устойчивость. Если выбранная точка соединения схемы с корпусом окажется в пучности наведенных токов, потенциал этой точки схемы не будет нулевым и работа схемы может быть нарушена.
Предвидеть заранее, как будут протекать наведенные токи в несущих конструкциях, не представляется возможным из-за сложности процессов. Иногда при изготовлении единичного образца такую точку заземления ищут в готовой конструкции. Земляной провод поочередно подсоединяют к различным точкам конструкции. В том месте, где схема работает устойчиво, и делают точку заземления. Но такой прием не может быть рекомендован при серийном изготовлении аппаратуры. Для уменьшения влияния паразитных паводок в измерительной аппаратуре прокладывают земляную шину, ко торую укрепляют на изоляторах, а один ее конец соединя ют с корпусом.
Обычно для этого используют толстую мед- 394 ную проволоку (толще 3 Е мм) или полосу прямоугольного сечения. К такой земляной шине под- еаи ~ ~Х соединяют все точки схе- 1 мы с нулевым потенциалом На рис. 7-13 дана схема многокаскадного уси- Е н лителя, в котором заземление каждого каскада Осуществлено через зем- Рис. 7-13. Схема усилителя, амеющаляную шину.
Из приве- га обшую шину аазамлеаая денной схемы видно, что токи каскадов складываются на земляной шине, а по сопротивлению контактного перехода шина — корпус про-- текает суммарный ток всех каскадов. Сопротивление контактного перехода шина — корпус образует обратную связь для каждого усилителя. Характер этой связи различен для каждого каскада. С учетом фазовых сдвигов обратная связь может быть отрицательной либо положительной, последняя может привести к потере устойчивости усилителя и даже к его генерации. Уровень этой связи будет определяться контактным переходным сопРотивлением шина — коРпУс 1ги), поэтомУ конструкторско-технологическое решение контактного перехода в таких устройствах приобретает исключительное значение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
