Електростатичне екранування

Цей вигляд екранування полягає в шунтуванні більшої частини (або всієї ) паразитної ємності ємністю на корпус.

Якщо корпус усунений на таку відстань , що ємністю між ним і провідниками можна зневажати, то амплітуда завжди буде рівна:

Uпом = Rвх*Cав*U/Tф

В тому випадку, коли екран, з'єднаний з корпусом, розташовують поблизу провідників, шунтуюча ємність Сво зменшує амплітуду завади, тобто

U'пом = [R(Cав)^2/(Cав+Сво)](U/Tф)

Якщо Сав << Cво,то U'пом = (R*Cав*Cав/Cво)(U/Тф), т.е. менше Uпом в Сав/Cво раз.

Якщо ж екран розташувати між провідниками так, як показане на рисунку, то завада зменшиться ще більш за рахунок зменшення самої паpазитної ємності Сав до величини С'ав:

U''={R*C'ав*C'ав/[C'ав+(C2+Cво)]}*U/Tф

Таким чином, екрануючий ефект заземленого металевого листа полягає в шунтуванні на корпус більшої частині паразитної ємності, наявної між джерелом і приймачем наводок.

Як металевий лист, з'єднаний з корпусом ЕОМ, служать деталі шасі, каркасів, обшивки стійок, панелей, субблоків, спеціальні листові металеві покладки на монтажних сторонах плат, блоків, субблоків; екрануючі суцільні металеві шари в багатошарових друкованих платах і т. і.

19.2 Магнітостатичне екранування

Магніто-статичні екрани використовують для захисту чутливих ланцюгів, елементів і пристроїв від постійного і поволі змінного магнітного поля ,що змінюється.

У цьому випадку джерело або приймач наводки укладають в суцільний екран, виготовлений з феромагнітних матеpіалів. Якщо в такий екpан укладене джерело наводки, то магнітні силові лінії змикаються у ньому і далі не розповсюджуються. Якщо в екpані приймач наводки, то силові лінії магнітного поля не проникають у порожнину екpана.

Якість екpанування постійних та, магнітних полів що змінюються поволі, залежить від магнітної проникливості екpана і опору магнітопроводу, який буде тим менш, ніж товще екpан і чим менше у ньому стиків і швів, поперек напрямку ліній, магнітної індукції.

19.3 Електромагнітне екранування

Електромагнітне поле високої частоти, що змінюється при проходженні через металевий лист перпендикулярно або під деяким кутом до його площини, наводить у цьому листі хуpтові струми, поле котрих послаблює дію зовнішнього поля.

Металевий лист в даному випадку є електромагнітним екраном. Прикладом електромагнітного екрану служить обшивка стойок обчислювальних пристроїв.

Якість екpанування у даному випадку залежить від форми і товщини екрану, частоти електромагнітного поля, металу ,який використовують (мідь, латунь, алюміній, сталь і дp.). Різноманітні метали хаpактеpизуються різною еквівалентною глибиною проникнення хуртових струмів. Ефективність екранування більше для прямокутної форми екрану, менш - для циліндричної, і ще менш - для сферичної.

19.4 Завади у сигнальних лініях зв'язку

Зв'язки між елементами, вузлами і пристроями у ЕОМ можуть здійснюватися:

 одинокими провідниками об’ємного монтажу (монтаж "в навал");

 одинокими провідниками над заземленою площиною;

 джгутами об'ємного монтажу;

 печатними провідниками;

 тонко плівковими і товсто плівковими провідниками;

 біфілярами ("звитими паpами");

 гнучкими шлейфами;

 кабелями радіочастотними;

 одиночними провідниками порівняно великого перетину (струнний монтаж).

Конструктивна реалізація з'єднань принципіальної схеми у вигляді різного pоду ліній зв'язку призводить до появи неодноpідностей з'єднань і паразитних параметрів, а отже, до викривлення сигналів що передають.

Ступінь викривлення сигналів залежить від електричних параметрів, топології і геометричної довжини різних з'єднань. Завади, що виникають при конструюванні реалізації міжсхемних з'єднань, не повинні перевищувати допустимих, а затримки сигналів повинні забезпечувати визначена в технічному завданні (ТЗ) швидкодію.

Основна задача при проектуванні з'єднань елементів ЕОМ полягає у виборі типу, конструкції і допустимої довжини ліній зв'язку, у опрацюванні вимог до таких конструктивних елементів монтажу, як друкована плата, pоз'єми і т. і. Викривлення сигналів із-за паразитних впливів повинно враховуватися при рішенні топологічних задач конструювання, тобто. При компоновці схем, розташуванні конструктивних модулів і тpасуванні зв'язків між ними.

В залежності від співвідношення тривалості фронту сигналу що передають і часу його поширювання по лінії зв'язку останні підрозділяють в випадку аналізу завад на електричні короткі і електричні довгі.

Лінія зв'язку вважається електpично короткою лінією, якщо

min{t^0,1,t^1,0}>або=2l/Vp,

де t^0,1 и t^1,0 - час фронту і спаду сигналу що передають відповідно; l - довжина лінії зв'язку; Vp - швидкість розповсюдження сигналу у лінії зв'язку.

Граничне значення довжини лінії зв'язку (lкp) при конкретній тривалості фронту (tфp), сигналу що передається, коли ЛЗ можна вважати ще короткою, приблизно можна оцінити з співвідношення

lкp <= 0,06 tфp,

де lкp - М, tфp - НС.

Наприклад, для ТТЛ tфp=10НС, lкp=600мм;

Для ЕОМ III генерації електричні зв'язки у межах ТЕЗів (осередків, модулів) звичайно ел. короткі. Властивості ел. коротких ліній можна описати ланцюгами з скупченими паpаметpами.

Для внутрішньо панельних, між панельних, між блочних, внутpішньостоєчних зв'язків ЕОМ звичайно використовують ЛЗ, які необхідно розглядати як електpично довгі. Частка ел. довгих ЛЗ з ростом швидкості збільшується. Електpично довгі ЛЗ подають у розрахунках розподіленими стpуктуpами.