Per i circuiti a bassa frequenza, resistori e condensatori possono essere analizzati come dispositivi ideali. Tuttavia, nei circuiti ad alta frequenza, questi due dispositivi non saranno "ideali". Oggi, la nostra discussione principale riguarda la questione dei condensatori CA , comunemente noti come condensatori di accoppiamento CA. La loro funzione principale è quella di filtrare la componente continua del segnale, che è simmetrica rispetto all'asse X. Di seguito, simuleremo utilizzando MULTISIM e il circuito di simulazione specifico è il seguente:

La forma d'onda della simulazione è mostrata di seguito:

Di seguito, analizzeremo la posizione di posizionamento e la dimensione della capacità dei condensatori CA. Posizione di 2 condensatori CA Lo schema seguente mostra un circuito di accoppiamento del condensatore CA di un condensatore. Oggi analizzeremo la posizione del condensatore CA in base a questo circuito:

Nella progettazione dei circuiti circuitali, questo condensatore può essere equivalente a un condensatore ideale e PORT1 e PORT2 possono essere considerati circuiti aperti. Nei circuiti ad alta velocità, questo condensatore non può essere equivalente a un condensatore ideale e la frequenza del segnale è 2,5G. 2.1 Condensatore di accoppiamento AC posizionato all'estremità di invio
Posizionare il condensatore AC all'estremità di invio (PORT1), come mostrato nello schema elettrico specifico:

Il diagramma dell'occhio di prova è il seguente:

2.2 Condensatore di accoppiamento CA posizionato all'estremità di ricezione
Posizionare il condensatore CA all'estremità di invio (PORT2), come mostrato nello schema elettrico specifico:

Il diagramma dell'occhio di prova è il seguente:

2.3 Analisi dei risultati
Quando il condensatore di accoppiamento CA è posizionato all'estremità ricevente (PORT2), le sue prestazioni sono molto migliori di quello posizionato all'estremità trasmittente (PORT1).
Analisi: l'impedenza dei condensatori non ideali è discontinua e l'energia riflessa dal segnale dopo l'attenuazione del canale sarà inferiore all'energia riflessa direttamente. Pertanto, la stragrande maggioranza dei collegamenti seriali richiede che questo condensatore di accoppiamento CA sia posizionato all'estremità ricevente. Ma ci sono anche delle eccezioni. L'autore ha già riscontrato questo problema durante le connessioni scheda-scheda. Dopo aver controllato le specifiche PCIE, si è constatato che se di solito vengono posizionate due schede all'estremità di trasmissione, viene utilizzata anche un'altra funzione del condensatore di accoppiamento CA: la protezione da sovratensione. Ad esempio, di solito è necessario posizionare SATA vicino al connettore.
Valore di capacità di 3 condensatori CA
Il collegamento del segnale può essere equivalente a un resistore fisso R, dove la capacità del condensatore di accoppiamento CA influisce sulla costante di tempo τ. Maggiore è l'RC, maggiore è la componente CC e minore è la caduta di tensione CC. Di seguito analizzeremo il valore di capacità dei condensatori CA: Condensatore CA da 3,1 0,1 μ F Il condensatore di accoppiamento CA adotta 0,1 μ F. La confezione è 0402 e il condensatore si trova all'estremità ricevente. Il circuito è mostrato nella figura seguente:

Il diagramma a occhio per il test è il seguente:

3.2 Condensatore CA da 10 μ F
Il condensatore di accoppiamento CA adotta 10 μ F. La confezione è 0402 e il condensatore si trova all'estremità ricevente. Il circuito è mostrato nella figura seguente:

Il diagramma a occhio per il test è il seguente:

3.3 Analisi dei risultati
Si può vedere che l'aumento della capacità di accoppiamento porta ad una diminuzione dell'altezza degli occhi. Analisi: è l'"alta velocità" che fa sì che la capacità diventi insoddisfacente. L'induttanza induttiva genererà una risonanza in serie. Maggiore è il valore della capacità, minore è la frequenza di risonanza. La capacità di accoppiamento CA è induttiva alle basse frequenze, quindi l'attenuazione del componente ad alta frequenza aumenta, l'altezza degli occhi diminuisce, il fronte di salita rallenta e aumenta anche il JITTER corrispondente. Di solito si consiglia che la capacità di accoppiamento CA sia compresa tra 0,01 uf e 0,2 uf e 0,1 uf è più comune nei progetti. Si consiglia di utilizzare la confezione di 0402.
Riepilogo di 4 condensatori CA
In primo luogo, alcuni protocolli o manuali forniranno i requisiti di progettazione e li posizioneremo in base alle linee guida di progettazione.
(Analisi: in generale, la posizione e la dimensione della capacità del condensatore di accoppiamento CA sono fornite dal protocollo del segnale o dal fornitore del chip. Per segnali e chip diversi, la loro posizione e dimensione della capacità sono diverse. Ad esempio, i segnali PCIE richiedono il condensatore di accoppiamento CA per essere vicino all'estremità di trasmissione del canale, i segnali SATA richiedono che il condensatore di accoppiamento CA sia vicino al connettore e per i segnali 10GBASE-KR, il condensatore di accoppiamento CA deve essere vicino all'estremità di ricezione del canale del segnale. In secondo luogo, se proviene da un IC all'altro, posizionarlo vicino all'estremità ricevente.
Analisi 1: Il condensatore è considerato come un punto di discontinuità dell'impedenza (quindi è necessario adattarlo il più possibile alla linea di trasmissione). Se è posizionato vicino all'estremità ricevente e ha lo stesso coefficiente di riflessione, il segnale subirà un'attenuazione del canale prima di essere riflesso, il che si tradurrà in una minore energia rispetto alla riflessione iniziale.). Quindi la maggior parte dei collegamenti seriali richiede che il ricevitore funzioni;
Analisi 2: Durante il processo di trasmissione del segnale, alcuni componenti CC potrebbero anche interferire tra loro, causando problemi di ricezione e vicinanza all'estremità ricevente.
Analisi 3: Dopo la simulazione AD, si è anche scoperto che l'effetto della qualità dell'immagine dell'occhio è migliore quando posizionato sull'estremità ricevente. In terzo luogo, se si tratta di un connettore IC, posizionarlo vicino al connettore.
(Analisi: sappiamo che i condensatori di accoppiamento CA hanno un'altra funzione, ovvero quella di fornire protezione contro sovratensione e sovracorrente. Pertanto, nel caso dei connettori, questa funzione sembra essere svolta. Pertanto, maggiori requisiti sono posizionarli vicino ai connettori .) Durante la trasmissione dei segnali SATA, si verificherà un'attenuazione e maggiore è la distanza di trasmissione, più grave sarà l'attenuazione. Pertanto, gli verrà fornita un'onda portante (ovvero un componente CC) e, dopo essere entrato nel dispositivo IC o SATA, il componente CC verrà filtrato utilizzando un metodo di condensatori in serie. Ciò avrà una migliore qualità del segnale, che è l'effetto dell'isolamento della corrente continua.