TOPIC 4 : Capacitive Coupling Response

 

Capacitive Coupling Response

  1. Mathematical Model of Capacitive Coupling

    • The voltage ratio is given by:
    • This equation shows that the induced voltage V₂ on the second wire depends on the mutual capacitance C₁₂, ground capacitance C₂g, load resistance R₂, and frequency s (Laplace domain variable).

  2. Frequency Response

    • The graph illustrates the relationship between frequency and coupling factor.
    • The circuit exhibits high-pass filter characteristics, with the high-frequency gain determined by the capacitive divider between C₁₂ and C₂g.
    • Increasing C₂g (bypassing capacitance) reduces high-frequency coupling, but this technique is only effective if the circuit connected to the second wire can tolerate the additional capacitance.

  3. Impact of Load Impedance

    • When R₂ is reduced, the coupling effect decreases, leading to a lower induced voltage V₂.
    • This explains why an effective method to mitigate capacitive coupling is to reduce the load impedance of the affected circuit.

  4. Limitations of the Model

    • This model predicts a constant amplitude response at arbitrarily high frequencies.
    • However, in practice, when the frequency is sufficiently high (approaching or exceeding the signal wavelength), the physical geometry of the circuit significantly affects the capacitive coupling.
    • The model needs to be extended to account for these high-frequency effects.

 Ghép Điện Dung

  1. Mô hình toán học của ghép điện dung

    • Biểu thức mô tả tỷ số điện áp:

      ​
    • Công thức này cho thấy điện áp cảm ứng V₂ trên dây thứ hai phụ thuộc vào điện dung tương hỗ C₁₂, điện dung tới đất C₂g, trở kháng tải R₂, và tần số s (biến phức trong miền Laplace).

  2. Đáp ứng theo tần số

    • Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa tần số và hệ số ghép nối.
    • Mạch có đặc tính lọc thông cao (high-pass filter), với độ lợi tần số cao được xác định bởi bộ chia điện dung giữa C₁₂ và C₂g.
    • Khi tăng C₂g (bổ sung tụ bypass), ghép nối cao tần bị giảm. Tuy nhiên, kỹ thuật này chỉ hữu ích nếu mạch được kết nối với dây thứ hai có thể chịu được điện dung bổ sung.

  3. Ảnh hưởng của trở kháng tải

    • Khi R₂ giảm, mức độ ghép nối cũng giảm theo, làm giảm điện áp V₂ bị cảm ứng.
    • Đây là lý do tại sao một phương pháp giảm nhiễu hiệu quả là giảm trở kháng tải của mạch bị ảnh hưởng.

  4. Giới hạn của mô hình

    • Mô hình này dự đoán biên độ điện áp không đổi ở tần số rất cao.
    • Tuy nhiên, trong thực tế, khi tần số đủ lớn (gần bằng hoặc vượt qua bước sóng tín hiệu), hình học vật lý của mạch sẽ ảnh hưởng đáng kể đến ghép nối điện dung.
    • Mô hình cần được mở rộng để tính đến các hiệu ứng tần số cao này.

Nhận xét

Đăng nhận xét

Bài đăng phổ biến từ blog này

Demo Project 1 : Debugging radiated emission for LED

Hình ảnh
  Gỡ lỗi EMC Cho Đèn LED   1. Giới thiệu Trong quá trình thiết kế và sản xuất thiết bị điện tử, đảm bảo tương thích điện từ (EMC) là yếu tố then chốt để sản phẩm hoạt động ổn định và không gây nhiễu cho các hệ thống khác. Báo cáo này trình bày quá trình gỡ lỗi EMC cho sản phẩm, tập trung vào việc giảm phát xạ bức xạ và cải thiện hiệu suất hoạt động thông qua các giải pháp thiết kế và kỹ thuật tối ưu. 2. Mục tiêu Xác định các nguồn nhiễu EMI gây ra bởi phát xạ bức xạ. Đánh giá mức độ phát xạ của sản phẩm theo tiêu chuẩn EMC (CISPR 15/EN 55015). Triển khai các biện pháp khắc phục để giảm phát xạ, từ đó cải thiện độ ổn định và hiệu suất của sản phẩm. 3. Phương pháp thực hiện 3.1. Thiết lập môi trường thử nghiệm: Thử nghiệm được tiến hành trong buồng không phản xạ để loại trừ nhiễu ngoại lai. Dải tần kiểm tra: 30 MHz đến 1 GHz. EUT (Equipment Under Test) được đặt trên tấm gỗ ở độ cao 0,8 m tính từ sàn, với khoảng cách đo từ anten đến EUT là 3m, 10m hoặc 30m . 3.2. Đo lường và p...
Đọc thêm

What is the EMC ?

Hình ảnh
     Language: Vietnames      Khái Niệm      EMC là gì ? EMC (Electromagnetic Compatibility — Tương thích điện từ) là một lĩnh vực trong kỹ thuật điện tử, tập trung vào việc đảm bảo các thiết bị điện tử có thể hoạt động tốt trong môi trường điện từ mà không gây nhiễu quá mức đến các thiết bị khác hoặc bị ảnh hưởng bởi nhiễu từ bên ngoài. EMC bao gồm hai khía cạnh chính: Emission (Phát xạ): Đo lường và kiểm soát mức độ nhiễu điện từ mà một thiết bị phát ra, để đảm bảo nó không gây ảnh hưởng đến các thiết bị khác. Immunity (Miễn nhiễm): Khả năng của một thiết bị chống lại nhiễu từ môi trường bên ngoài, đảm bảo nó vẫn hoạt động ổn định khi bị "tấn công" bởi sóng điện từ từ các thiết bị khác. Thử nghiệm bức xạ cho máy in (30 MHz - 1 GHz) (Phát xạ) Thử nghiệm phóng tĩnh điện cho màn hình (Miễn nhiễm) Tiêu chuẩn thử nghiệm : Tiêu chuẩn quốc tế : CISPR 32— Phát xạ cho thiết bị đa...
Đọc thêm

Demo Project 2 : Debugging radiated emission for LED

Hình ảnh
  Gỡ lỗi EMC Cho Đèn LED 1. Giới thiệu Trong quá trình thiết kế và sản xuất thiết bị điện tử, đặc biệt là các sản phẩm chiếu sáng như đèn LED, đảm bảo  Tương thích điện từ (EMC)  là một bước quan trọng để sản phẩm vận hành ổn định và không gây nhiễu đến các thiết bị xung quanh. Việc kiểm soát phát xạ bức xạ giúp đảm bảo sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn EMC quốc tế, tránh các rủi ro về pháp lý và kỹ thuật. Báo cáo này sẽ tập trung vào  quy trình gỡ lỗi EMC  cho mạch driver của đèn LED, đặc biệt là việc giảm thiểu  phát xạ bức xạ (Radiated Emission)  thông qua các kỹ thuật thiết kế tối ưu và giải pháp thực tế. 2. Mục tiêu Quy trình này nhằm hướng đến các mục tiêu cụ thể sau: Xác định các nguồn phát xạ EMI  chủ yếu trong mạch driver LED, bao gồm: Chân Drain của IC chuyển mạch. Đầu vào (Input) và đầu ra (Output) của mạch driver. Vùng xung quanh diode và mạch snubber. Đánh giá mức độ phát xạ bức xạ  của mạch LED theo tiêu chuẩn EMC hiện hành, đ...
Đọc thêm