Паразитная емкость. Причины возникновения. Схемотехника

Опубликовано 24.11.2010 Ведущий Валерий Харыбин

Подобно обычному конденсатору, образованному двумя параллельными пластинами, паразитная емкость образуется каждый раз, когда два проводника расположены близко друг к другу, особенно, когда они параллельны, при этом не соединены между собой, и не разделены экраном Фарадея. Паразитная емкость образуется на печатной плате между параллельными дорожками. Как правило, проявление паразитной емкости, особенно на высоких частотах, наблюдается при моделировании схемы на печатной плате, и может вызвать серьезные проблемы при настройке устройства. В качестве примеров сбоя работоспособности схемы, вызванных паразитной емкостью, можно привести, повышенный уровень шума, снижение частотного диапазона устройства и нестабильность. Строго говоря, паразитную емкость полностью устранить не возможно. Единственный верный способ - это свести этот эффект к минимуму. Один из способов снижения влияния паразитной емкости - использование экрана Фарадея. Экран Фарадея - это заземленный проводник, находящийся между источником воздействия и контуром, нуждающимся в экранировании. Экран Фарадея разрывает связующее электрическое поле, шумы и токи наводки замыкаются экраном на сам источник, исключая их влияние на общий импеданс цепи. Еще один из примеров может служить емкостная связь в керамических корпусах интегральных схем. В отдельных таких корпусах, к металлизированному ободу припаивается дополнительный экран из кобальт-никелевого сплава. В большинстве схем в одном из углов корпуса располагается вывод заземления, и тем самым экран оказывается заземленным. Это не касается аналоговых микросхем, не имеющих вывода заземления, поэтому очень часто у них экран находится в подвешенном состоянии с заземлением на массу. В одном из случаев, экран Фарадея нецелесообразен - это паразитная емкость между выводами корпуса интегральной микросхемы. Рассмотрим преобразователь АЦП или ЦАП. Каждая линия шины способна через паразитную емкость воздействовать на аналоговый порт преобразователя. В результате чего, проникающие в аналоговую часть цифровые фронты снизят производительность преобразователя в целом. Проблема разрешается полностью, если между цифровой шиной и преобразователем поместить буферный регистр. Такой способ может значительно улучшить соотношение сигнал-шум преобразователя.