Đối với các mạch tần số thấp, điện trở và tụ điện có thể được phân tích như những thiết bị lý tưởng. Tuy nhiên, trong các mạch tần số cao, hai thiết bị này sẽ không “lý tưởng”. Hôm nay, cuộc thảo luận chính của chúng ta là về vấn đề tụ điện xoay chiều , thường được gọi là tụ điện ghép AC. Chức năng chính của chúng là lọc thành phần DC của tín hiệu đối xứng qua trục X. Dưới đây chúng ta sẽ mô phỏng bằng MULTISIM và mạch mô phỏng cụ thể như sau:

Dạng sóng mô phỏng được hiển thị dưới đây:

Dưới đây chúng ta sẽ phân tích vị trí đặt và kích thước điện dung của tụ điện xoay chiều. Vị trí đặt 2 tụ điện AC Sơ đồ sau thể hiện mạch ghép tụ điện xoay chiều của một tụ điện. Hôm nay chúng ta sẽ phân tích vị trí của tụ điện xoay chiều dựa trên mạch này:

Trong thiết kế mạch điện, tụ điện này có thể tương đương với một tụ điện lý tưởng và PORT1 và PORT2 có thể được coi là mạch hở. Trong các mạch tốc độ cao, tụ điện này không thể tương đương với tụ điện lý tưởng và tần số tín hiệu là 2,5G. 2.1 Tụ ghép AC đặt ở đầu gửi
Đặt tụ điện xoay chiều ở đầu gửi (PORT1), như trong sơ đồ mạch cụ thể:

Sơ đồ mắt kiểm tra như sau:

2.2 Tụ ghép AC đặt ở đầu nhận
Đặt tụ AC ở đầu gửi (PORT2), như trong sơ đồ mạch cụ thể:

Sơ đồ mắt kiểm tra như sau:

2.3 Phân tích kết quả
Khi tụ điện ghép AC được đặt ở đầu nhận (PORT2), hiệu suất của nó sẽ tốt hơn nhiều so với tụ điện được đặt ở đầu phát (PORT1).
Phân tích: Trở kháng của tụ điện không lý tưởng là không liên tục và năng lượng được phản xạ bởi tín hiệu sau khi kênh suy giảm sẽ nhỏ hơn năng lượng phản xạ trực tiếp. Do đó, phần lớn các liên kết nối tiếp yêu cầu tụ điện ghép AC này được đặt ở đầu nhận. Nhưng cũng có những ngoại lệ. Tác giả đã gặp phải vấn đề này trước đây khi thực hiện kết nối bo mạch với bo mạch. Khi kiểm tra thông số kỹ thuật PCIE, người ta thấy rằng nếu hai bo mạch thường được đặt ở đầu gửi thì một chức năng khác của tụ điện ghép AC - bảo vệ quá áp cũng được sử dụng. Ví dụ, SATA thường được yêu cầu đặt gần đầu nối.
Giá trị điện dung của 3 tụ điện xoay chiều
Liên kết tín hiệu có thể tương đương với một điện trở cố định R, trong đó điện dung của tụ ghép AC ảnh hưởng đến hằng số thời gian τ, RC càng lớn thì thành phần DC càng lớn và điện áp DC sụt giảm càng thấp. Dưới đây chúng tôi sẽ phân tích giá trị điện dung của tụ điện xoay chiều: Tụ điện xoay chiều 3,1 0,1 μ F Tụ ghép AC sử dụng 0,1 μ F. Bao bì là 0402 và tụ điện được đặt ở đầu nhận. Mạch được thể hiện trong hình sau:

Sơ đồ mắt cho bài kiểm tra như sau:

[số 8]

3.2 10 μ F Tụ điện AC
Tụ điện ghép AC sử dụng 10 μ F. Bao bì là 0402 và tụ điện được đặt ở đầu nhận. Mạch được thể hiện trong hình sau:

Sơ đồ mắt cho bài kiểm tra như sau:

3.3 Phân tích kết quả
Có thể thấy rằng việc tăng điện dung ghép dẫn đến giảm chiều cao mắt. Phân tích: Chính "tốc độ cao" là nguyên nhân khiến điện dung trở nên không đạt yêu cầu. Điện cảm cảm ứng sẽ tạo ra cộng hưởng nối tiếp. Giá trị điện dung càng lớn thì tần số cộng hưởng càng thấp. Điện dung ghép AC có tính cảm ứng ở tần số thấp nên độ suy giảm thành phần tần số cao tăng, chiều cao mắt giảm, cạnh tăng chậm lại và JITTER tương ứng cũng tăng. Thông thường, điện dung ghép AC nên nằm trong khoảng từ 0,01uf đến 0,2uf và 0,1uf là phổ biến hơn trong các dự án. Nên sử dụng bao bì của 0402.
Tổng hợp 4 tụ điện xoay chiều
Đầu tiên, một số giao thức hoặc sách hướng dẫn sẽ cung cấp các yêu cầu thiết kế và chúng tôi sẽ đặt chúng theo hướng dẫn thiết kế.
(Phân tích: Nói chung, vị trí và kích thước điện dung của tụ điện ghép AC được cung cấp bởi giao thức tín hiệu hoặc nhà cung cấp chip. Đối với các tín hiệu và chip khác nhau, vị trí và kích thước điện dung của chúng là khác nhau. Ví dụ: tín hiệu PCIE yêu cầu tụ điện ghép AC để ở gần đầu phát của kênh, tín hiệu SATA yêu cầu tụ ghép AC phải gần đầu nối và đối với tín hiệu 10GBASE-KR, tụ ghép AC phải ở gần đầu thu của kênh tín hiệu. Thứ hai, nếu là từ IC này sang IC khác thì hãy đặt nó ở gần đầu nhận.
Phân tích 1: Tụ điện được coi là điểm gián đoạn trở kháng (vì vậy cần phải khớp với đường truyền càng nhiều càng tốt). Nếu đặt gần đầu thu và có cùng hệ số phản xạ thì tín hiệu sẽ bị suy giảm kênh trước khi bị phản xạ, dẫn đến năng lượng ít hơn so với phản xạ ban đầu.). Vì vậy, hầu hết các liên kết nối tiếp đều yêu cầu bộ thu phát;
Phân tích 2: Trong quá trình truyền tín hiệu, một số thành phần DC cũng có thể gây nhiễu lẫn nhau, dẫn đến vấn đề thu sóng và ở gần đầu thu.
Phân tích 3: Sau khi mô phỏng AD, người ta cũng nhận thấy rằng hiệu ứng chất lượng hình ảnh của mắt sẽ tốt hơn khi được đặt ở đầu nhận. Thứ ba, nếu là IC tới đầu nối, vui lòng đặt nó gần đầu nối.
(Phân tích: Chúng ta biết rằng tụ điện ghép AC còn có một chức năng khác là bảo vệ chống quá áp và quá dòng. Vì vậy, trong trường hợp các đầu nối, chức năng này xảy ra. Do đó, yêu cầu nhiều hơn là phải đặt chúng gần các đầu nối. .) Trong quá trình truyền tín hiệu SATA sẽ có hiện tượng suy giảm, khoảng cách truyền càng dài thì độ suy giảm càng nghiêm trọng. Do đó, một sóng mang (tức là thành phần DC) sẽ được cấp cho nó và sau khi đưa vào thiết bị IC hoặc SATA, thành phần DC sẽ được lọc ra bằng phương pháp tụ nối tiếp. Điều này sẽ có chất lượng tín hiệu tốt hơn, đó là tác dụng của việc cách ly dòng điện một chiều.