Para circuitos de baixa frequência, resistores e capacitores podem ser analisados ​​como dispositivos ideais. Porém, em circuitos de alta frequência, esses dois dispositivos não serão “ideais”. Hoje, nossa principal discussão é sobre a questão dos capacitores CA , comumente conhecidos como capacitores de acoplamento CA. Sua principal função é filtrar o componente DC do sinal, que é simétrico em relação ao eixo X. Abaixo simularemos usando MULTISIM, e o circuito de simulação específico é o seguinte:

A forma de onda da simulação é mostrada abaixo:

Abaixo, analisaremos a posição de colocação e o tamanho da capacitância dos capacitores CA. Localização de 2 capacitores CA O diagrama a seguir mostra um circuito de acoplamento de capacitor CA de um capacitor. Hoje analisaremos a posição do capacitor AC com base neste circuito:

No projeto de circuitos, este capacitor pode ser equivalente a um capacitor ideal, e PORT1 e PORT2 podem ser considerados circuitos abertos. Em circuitos de alta velocidade, este capacitor não pode ser equivalente a um capacitor ideal e a frequência do sinal é 2,5G. 2.1 Capacitor de acoplamento CA colocado na extremidade emissora
Coloque o capacitor CA na extremidade emissora (PORT1), conforme mostrado no diagrama de circuito específico:

O diagrama do olho de teste é o seguinte:

2.2 Capacitor de acoplamento CA colocado na extremidade receptora
Coloque o capacitor CA na extremidade emissora (PORT2), conforme mostrado no diagrama de circuito específico:

O diagrama do olho de teste é o seguinte:

2.3 Análise de resultados
Quando o capacitor de acoplamento CA é colocado na extremidade receptora (PORT2), seu desempenho é muito melhor do que aquele colocado na extremidade transmissora (PORT1).
Análise: A impedância de capacitores não ideais é descontínua e a energia refletida pelo sinal após a atenuação do canal será menor que a energia refletida diretamente. Portanto, a grande maioria dos links seriais exige que esse capacitor de acoplamento CA seja colocado na extremidade receptora. Mas também há exceções. O autor já encontrou esse problema antes ao fazer conexões placa a placa. Ao verificar a especificação PCIE, descobriu-se que se normalmente duas placas são colocadas na extremidade de envio, outra função do capacitor de acoplamento CA - proteção contra sobretensão também é utilizada. Por exemplo, geralmente é necessário que o SATA seja colocado próximo ao conector.
Valor da capacidade de 3 capacitores AC
O link de sinal pode ser equivalente a um resistor fixo R, onde a capacitância do capacitor de acoplamento CA afeta a constante de tempo τ. Quanto maior o RC, maior o componente CC e menor a queda de tensão CC. Abaixo analisaremos o valor de capacitância dos capacitores CA: 3,1 0,1 μ F Capacitor CA O capacitor de acoplamento CA adota 0,1 μ F. A embalagem é 0402 e o capacitor está localizado na extremidade receptora. O circuito é mostrado na figura a seguir:

O diagrama ocular para o teste é o seguinte:

3.2 Capacitor CA de 10 μF
O capacitor de acoplamento CA adota 10 μF. A embalagem é 0402 e o capacitor está localizado na extremidade receptora. O circuito é mostrado na figura a seguir:

O diagrama ocular para o teste é o seguinte:

3.3 Análise dos resultados
Pode-se observar que o aumento da capacitância de acoplamento leva a uma diminuição na altura dos olhos. Análise: É a "alta velocidade" que faz com que a capacitância se torne insatisfatória. A indutância indutiva gerará ressonância em série. Quanto maior o valor da capacitância, menor será a frequência de ressonância. A capacitância do acoplamento CA é indutiva em baixas frequências, de modo que a atenuação do componente de alta frequência aumenta, a altura do olho diminui, a borda ascendente diminui e o JITTER correspondente também aumenta. Geralmente é recomendado que a capacitância do acoplamento CA esteja entre 0,01uf e 0,2uf, sendo 0,1uf é mais comum em projetos. Recomenda-se utilizar a embalagem 0402.
Resumo de 4 capacitores AC
Em primeiro lugar, alguns protocolos ou manuais fornecerão requisitos de design e iremos colocá-los de acordo com as diretrizes de design.
(Análise: De modo geral, a posição e o tamanho da capacitância do capacitor de acoplamento CA são fornecidos pelo protocolo de sinal ou pelo fornecedor do chip. Para diferentes sinais e chips, sua posição e tamanho da capacitância são diferentes. Por exemplo, os sinais PCIE exigem o capacitor de acoplamento CA para estar próximo à extremidade de transmissão do canal, os sinais SATA exigem que o capacitor de acoplamento CA esteja próximo ao conector e, para sinais 10GBASE-KR, o capacitor de acoplamento CA deve estar próximo à extremidade de recepção do canal de sinal. Em segundo lugar, se for de IC para IC, coloque-o próximo à extremidade receptora.
Análise 1: O capacitor é considerado um ponto de descontinuidade de impedância (por isso é necessário corresponder o máximo possível à linha de transmissão). Se for colocado próximo à extremidade receptora e tiver o mesmo coeficiente de reflexão, o sinal sofrerá atenuação do canal antes de ser refletido, o que resultará em menos energia que a reflexão inicial.). Portanto, a maioria dos links seriais exige que o receptor reproduza;
Análise 2: Durante o processo de transmissão do sinal, alguns componentes DC também podem interferir uns com os outros, levando a problemas de recepção e proximidade com a extremidade receptora.
Análise 3: Após a simulação AD, também foi descoberto que o efeito de qualidade da imagem do olho é melhor quando colocado na extremidade receptora. Em terceiro lugar, se for um IC para conector, coloque-o próximo ao conector.
(Análise: Sabemos que os capacitores de acoplamento AC têm outra função, que é fornecer proteção contra sobretensão e sobrecorrente. Portanto, no caso dos conectores, essa função passa a ser desempenhada. Portanto, mais requisitos são colocá-los próximos aos conectores .) Durante a transmissão de sinais SATA, haverá atenuação, e quanto maior a distância de transmissão, mais severa será a atenuação. Portanto, uma onda portadora (ou seja, componente DC) será fornecida a ele e, após entrar no dispositivo IC ou SATA, o componente DC será filtrado usando um método de capacitor em série. Isto terá melhor qualidade de sinal, que é o efeito do isolamento de corrente contínua.