中心議題：

• 引腳到引腳的電容
• 電路走線電容
• 接收器和驅(qū)動(dòng)器電容
• 均勻間隔負(fù)載
• 低速總線

與點(diǎn)到點(diǎn)連接應(yīng)用相比，在多支路總線的應(yīng)用中，連接器系統(tǒng)的負(fù)荷要多一些。在點(diǎn)到點(diǎn)應(yīng)用中，被傳送的信號(hào)只穿過(guò)連接器一次。在這種情況下，連接器的串聯(lián)電感決定了其傳輸性能。

多支路情況下就有很大不同，在如圖9.9所示的多支路總線中，連接在總線上的發(fā)送器每次只有一個(gè)使能，而其他發(fā)送器則保持使能禁止，但其還是連接在總線上，直至辦輪到其發(fā)送，這種特殊類(lèi)型的總線兩端都進(jìn)行了端接，以防止反射，總線上傳播的信號(hào)的上升時(shí)間只是線路總長(zhǎng)度的一小部分。
                                           
隨著經(jīng)過(guò)總線的每個(gè)分支，傳輸信號(hào)逐步發(fā)生畸變，與源端連接器的串聯(lián)電感的影響相比，多個(gè)連接器寄生電容的積累導(dǎo)致信號(hào)畸變更嚴(yán)重。對(duì)于多支路應(yīng)用，需要寄生電容非常低的連接器，即使要付出電感更大的代價(jià)。

對(duì)于調(diào)整總線操作，需要使每個(gè)總線分支處的對(duì)地集總電容最小。

每個(gè)總線分支處的集總電容包含3個(gè)部分，其中只有一個(gè)與連接器有關(guān)。

　　1）連接器的引腳到引腳的電容及其在印刷電路板上的焊盤(pán)電容。

　　2）連接本地驅(qū)動(dòng)器和接收器到連接器的走線電容。

　　3）本地接收器的輸入電容，加上本地驅(qū)動(dòng)器在使能禁止時(shí)的輸出電容。

1、引腳到引腳的電容

這一項(xiàng)很容易測(cè)量。將連接器安裝到板子上，留出一個(gè)信號(hào)引腳，其他所有引腳接地，用普通的電容表就可以測(cè)量信號(hào)引腳到地的電容。

如果沒(méi)有電容表，可以使用如圖所示的電路來(lái)測(cè)量。
                             
[page]
大多數(shù)的連接器的引腳間距為0.1IN，任意信號(hào)引腳到地的電容一般為幾個(gè)PF，在一個(gè)板間的連接器上，兩邊印刷電路板上的焊盤(pán)會(huì)各增加0.5PF左右。

有些連接器的引腳間距特別大，或者有其特殊的引腳熱電廠列，這都有助于減小電容，同時(shí)也為板子焊接面上的焊盤(pán)留出了更多的間距，這也正是生產(chǎn)技術(shù)人員所期望的。對(duì)于引腳間距為0.05IN或更小的連接器，引腳的交錯(cuò)排列變得越來(lái)越重要。

2、電路走線電容

根據(jù)走線的阻抗和傳播延時(shí)，采用下式可以計(jì)算每英寸長(zhǎng)度電路走線的電容：
          
其中：TD=走線傳播延時(shí)，PS/IN

　　ZO走線阻抗，Ω

　　C=電容，PF/IN

3、接收器和驅(qū)動(dòng)器電容

在很多高速接收器的技術(shù)規(guī)范文檔中，生產(chǎn)商說(shuō)明了其電容參數(shù)。但是，如果沒(méi)有技術(shù)規(guī)范文檔，可以采用圖1.6所示的電路測(cè)量其中一個(gè)樣品。測(cè)量時(shí)，調(diào)整脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)脈沖，使其電壓大小處于接收器有效范圍的中間，而且幅值和實(shí)際應(yīng)用條件下的幅值相差不多。給接收器上電。一般典型的電容值為2~10PF。

一個(gè)三態(tài)驅(qū)動(dòng)器在處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的電容是很大的。很多生產(chǎn)商不提供這個(gè)電容參數(shù)，希望用戶忽略這個(gè)因素。實(shí)際上驅(qū)動(dòng)器由很大的晶體管組成，當(dāng)其關(guān)閉時(shí)具有非常大的寄生電容。

只有通過(guò)測(cè)量的方法才能得到驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際電容，采用的是與接收器相同的測(cè)量方式。發(fā)送門(mén)加上電源，但其輸出使禁止，使脈沖發(fā)生器偏置在門(mén)電路的有效范圍。測(cè)量值一般不會(huì)高于80PF。

例：走線電容

一條內(nèi)部走線，從連接器引出，首先進(jìn)入一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片，然后到一個(gè)接收器，總長(zhǎng)0.75IN其電容是多少？

　　TD=180PD/IN（FR-4內(nèi)部走線）

　　ZO=50Ω
                                                         
4、均勻間隔負(fù)載

電容集中到一點(diǎn)相比，對(duì)于信號(hào)的傳播，間隔均勻地布放總線分支點(diǎn)，可以減小總線阻抗，降低干擾的影響。

在一個(gè)插板式的機(jī)架系統(tǒng)中，如果插槽沿著母板卡均勻安置，并且每個(gè)板卡都插在插槽上，這時(shí)的均勻間隔模型是適用的。如果系統(tǒng)工作時(shí)有些插槽總是空的，均勻間隔模型將不再適用。

有一種折衷模型的假定連接器的電容在每個(gè)插槽中，但沒(méi)有插卡。只有連接器電容的作用對(duì)降低背板的阻抗、降低傳輸速度的影響是顯著的。降低背板的阻抗帶來(lái)一個(gè)好效果：當(dāng)插入每塊板卡時(shí)，對(duì)整個(gè)傳輸特性的影響很小。

5、低速總線

如果不需要很高的速度，可以在多支路總線中考慮源端端接。這種情況下可以省略圖9.9中總路線兩端的電阻，通過(guò)一個(gè)串聯(lián)衰減電阻把每個(gè)三態(tài)輸出連接到總線上，接收端可以直接連到總線上。在插板式的機(jī)架應(yīng)用中，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鋮點(diǎn)在于，在背板上不需要端接元件。

如果驅(qū)動(dòng)器的上升時(shí)間比總的電氣長(zhǎng)度長(zhǎng)，總線作為一個(gè)集總電路元件，因此沒(méi)有反射。源端電阻給總線的集總電容充電，雖然緩慢，但卻是正常的方式。

如果驅(qū)動(dòng)器的上升時(shí)間和總線的電氣長(zhǎng)度相當(dāng)，總線上會(huì)出現(xiàn)反射。我們可以減緩驅(qū)動(dòng)器的上升時(shí)間，直到總線考慮不周為一個(gè)集總電路，從而減少反射。通過(guò)使源端電阻大于總線阻抗，就會(huì)得到 RC上升時(shí)間的效果，隨著阻抗的增加，系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)慢的單調(diào)的RC上升特性。連接器的電容，以及其他走線和驅(qū)動(dòng)端或接收端電容，都通過(guò)源端電阻緩慢地充電。

如果可以提供等待，總路線在每個(gè)時(shí)鐘之間穩(wěn)定下來(lái)，那么就可以采用一個(gè)大的源端電阻，從而具有以下優(yōu)點(diǎn)：

降低功耗，靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電流為零

簡(jiǎn)單，背板上不需要端接電阻

降低EMI，減少了渡過(guò)連接器的電流