Xl Туполевские чтения : всероссийская (с международным участием) молодежная научная конференция. Казань, 8-10 октября 2003 г., тезисы докладов. Т. 3

Исследование кондуктивных помех в шинах земли многослойных печатных плат А.Б. Шахмаев Научный руководитель: С.Ф. Чермошенцев, к.т.н., профессор Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева В настоящее время проблема электромагнитной совместимости име­ ет большое значение на этапе проектирования электронных средств и не последнее место в ней занимает проблема помехозащищенности. Цель работы - исследование кондуктивных помех в шинах земли многослойных печатных плат (МПП). Кондуктивные помехи - это токовые выбросы в шине земли, которые возникают при переключении элементов интегральных схем. Они могут приводить к ложному срабатыванию триг­ геров активных и пассивных интегральных схем, искажению информаци­ онных сигналов, гонке сигналов, изменению питающего напряжения, по­ явлению дополнительной задержки. Методы, помогающие в исследовании данной проблемы, должны аппроксимировать область решения до доволь­ но простой и точной модели, решение для которой будет находиться за­ метно легче. В данной работе в качестве метода применен метод гранич­ ных элементов. Он состоит в преобразовании уравнения, описывающего поведение неизвестной функции внутри и на границе области, в уравнение, определяющее только граничные значения, и затем отыскании численного решения этого уравнения. Поскольку все расчеты связаны только с фани- цей, размерность задачи уменьшается на единицу, по сравнению с исход­ ной. Если требуется найти значения потенциала во внутренних точках об­ ласти, то их можно вычислить, используя известные решения на фанице. Объектом исследования является шина земли, геометрически прямо­ угольная область, к которой подсоединены выводы «земля» интефальных микросхем, установленных на МПП. В качестве основного уравнения в данной работе используется уравнение вида: S/^U{x,y,t) = (RC + Ьв) • dt где и - потенциал в шине земли МПП; R, С. L. ©-соответственно сопро­ тивление, ёмкость, индуктивность и проводимость единичного квадрата Ш И Н Ы з е м л и . На основе описанного метода разработан программный продукт в среде визуального программирования Borland С-н- Builder версии 6. Полу­ ченные результаты позволяют судить о величине кондуктивных помех, о характере их распространения в шинах земли и помогают учесть их вели­ чину при проектировании МПП.