Parasitisk ekstraktion

Parasitisk ekstraktion er en nøgleproces i elektronisk design. Det indebærer at identificere og kvantificere utilsigtede, ikke-ideelle elektriske komponenter, der naturligt forekommer i kredsløbsdesign på grund af deres fysiske konfiguration og interaktion med deres miljø. Disse uønskede komponenter, kendt som parasitika, omfatter typisk parasitisk kapacitans, modstand og induktans. Processen involverer detaljeret analyse, der ofte udføres af sofistikerede softwareværktøjer, der er i stand til at modellere og simulere et kredsløbs elektromagnetiske adfærd. Disse værktøjer forudsiger, hvordan parasitter kan påvirke kredsløbets ydeevne, herunder deres virkninger på signalintegritet, timing, strømforbrug og overordnet funktionalitet.

Relaterede produkter: Calibre xRC, Calibre xACT Parasitisk ekstr aktion, Calibre xL Ekstraktion, Calibre xACT 3D parasitisk ekstraktion

Dette afsnit præsenterer de grundlæggende kredsløbselementer sammen med et eksempel på deres funktionalitet og applikationer. De grundlæggende kredsløbselementer inkluderer:

Kapacitans er et systems evne til at lagre en elektrisk ladning, når der er en potentiel forskel mellem to ledere i systemet. I praktiske kredsløb udstilles denne egenskab af en komponent kaldet en kondensator. Kondensatorer består af to eller flere ledende plader adskilt af et isolerende materiale eller dielektrikum.

• Funktionalitet: Kondensatorer lagrer elektrisk energi direkte som et elektrostatisk felt mellem pladerne. De frigiver energi ved at aflade den lagrede ladning, når kredsløbet kræver det.
• Anvendelser: Almindeligt brugt som energilagringsenheder fungerer de også i filtreringsapplikationer, hvor de udjævner spændingsudsving, i tuning af resonanskredsløb og til styring af strømstrøm i elektroniske enheder.

Induktans er en egenskab ved en elektrisk leder, hvorved en ændring i strøm, der strømmer gennem den, inducerer en elektromotorisk kraft (spænding) i både selve lederen (selvinduktans) og i eventuelle nærliggende ledere (gensidig induktans). Induktorer er kredsløbskomponenterne, der udviser induktans, typisk bestående af en spole af ledende ledning.

• Funktionalitet: Induktorer modstår ændringer i strømmen, der passerer gennem dem. De lagrer energi i form af et magnetfelt, når strømmen strømmer gennem dem.
• Anven delser: Disse induktorer bruges i filtre, transformere og strømforsyningsregulering til at styre svingende spændinger.

Modstand er en egenskab ved et materiale, der hæmmer strømmen af elektrisk strøm. En iboende egenskab af materialer, der får dem til at modsætte sig strømmen af elektroner. Modstande er de komponenter, der bruges i kredsløb til at tilvejebringe en specifik modstand.

• Funktionalitet: Modstande konverterer elektrisk energi til varme, når strømmen passerer igennem. De regulerer strømmen af elektriske ladninger eller justerer signalniveauer blandt andre anvendelser.
• Anvendelser: „Modstande bruges i vid udstrækning til at begrænse strøm, opdele spændinger og pullup/pull-down-noder i kredsløb.

Den generelle forbindelse i kredsløb kan opsummeres i to kategorier, nemlig:

Serieforbindelse: En serieforbindelse er en, hvor komponenterne er forbundet ende til ende, så de bærer den samme strøm, men spændingen på tværs af hver kan variere. Total modstand i en serie er lig med summen af de enkelte modstande.

Parallelforbindelse: En parallel forbindelse er en forbindelse, hvor komponenterne er forbundet på tværs af de samme to punkter, der bærer potentielt forskellige strømme, men udsat for den samme spænding. Parallelt falder modstande og induktanser, mens kapacitanser øges, efterhånden som flere komponenter tilføjes.

At forstå og manipulere disse elementære egenskaber giver ingeniører mulighed for at skabe kredsløb med ønsket adfærd, opnå specifikke svar og sikre stabilitet og effektivitet i elektroniske applikationer. De danner det grundlæggende grundlag, hvorfra komplekse elektroniske systemer udvikles.