Pamiętamy z lekcji fizyki (podstaw elektroniki), że prąd płynie po najmniejszej lini oporu. Jednak to tylko część prawdy, bo sprawa zaczyna się komplikować gdy wchodzimy w wysokie częstotliwości.
Na szkoleniu z projektowania elektroniki pod kątem spełnienia wymagań EMC (Projekt EMC) często pokazujemy różne eksperymenty pomiarowe, które mają za zadanie uzmysłowić pewne zjawiska fizyczne oraz ich wpływ na projekt (na schemat czy layout PCB).
Jednen z takich ekspetymentów opiszę poniżej, jednak zanim, to odpowiedz proszę – którędy na rysunku popłynie prąd dla danej częstotliwości (zgrudbnie)?
Eksperyment pokazujemy na różne sposoby. Poniżej krótki filmik pokazujący jeden z wariantów z wykorzystaniem kabla koncentrycznego. (Inne z użyciem pojedynczych przewodów, czy płytek PCB pokżemy innym razem.)
Wniosek dość prosty, ale jak to zwykle bywa diabeł tkwi w szczegółach i zastosowaniu w naszych projektach (czyli na PCB).
WNIOSEK
Prąd wysokiej częstotliwości chce wrócić po najmniejszej lini IMPEDANCJI! Imedancja zalezy od R – Rezystancji (niskie częstotliwości), C – Pojemności, L-Indukcyjności (w tym indukcyjność wzajemna M).
Staraj się prowadzić ścieżki sygnałów różnicowych tak aby syganł nadawany i powortny były jak najbliżej siebie. Wtedy indukcyjność wzajmena pomniejsza całkowitą indukcyjnosć połączęń (przy differential mode).
Z=R+jωL+1/jωC
ω=2πf
Wiąże się to z z liniami sił pola, które występują wokół przewodnika i zależnie od konfiguracji mogą się znosić lub dodawać. Zjawisko bardzo często wykorzystujemy stosując common mode choke.
