Cuplaje Parazite

Cuplaje parazite in aparatura electronica

Cuplajele parazite sunt cuplajele care apar datorita unor legaturi nedorite de transmitere a semnalului intre doua puncte ale unui circuit sau intre doua sisteme cu functionare independenta.

Cuplajele parazite pot fi:

1. Cuplaje prin camp electromagnetic (apar intre doua circuite de curent alternativ in lipsa unor legaturi galvanice, mecanice sau optice, energia unui circuit transferandu-se celui de-al doilea circuit)

energie electrica

energie magnetica

a). Daca >> , atunci este un cuplaj parazit de natura capacitiva.

b). Daca << , atunci este un cuplaj parazit de natura inductiva.

c). Daca , atunci cuplajul parazit este de natura galvanica.

, unde este impedanta caracteristica a mediului si este impedanta undei.

Cuplajele de radiatie se manifesta la distanta mare de sursa de camp electromagnetic. Deci, daca distanta de la sursa de camp electromagnetic la circuitul perturbat este mai mare decat un anume , exista camp de radiatie. Daca distanta este mai mica decat , atunci exista camp de inductie.

pentru aer

2. Cuplaje de natura galvanica

Aceste cuplaje apar intre doua circuite chiar si atunci cand acestea functioneaza cu semnale de curent continuu in absenta oricaror actiuni mecanice.

Cauze ale aparitiei lor: rezistenta nenula a traseelor de masa, impedanta nenula a surselor de alimentare, rezistenta de izolatie intre circuite (finita), rezistenta de contact.

3. Cuplaje de natura mecanica

Sunt cuplaje care apar intre doua circuite sau sisteme cand unul din aceste circuite contine traductoare electromecanice, iar celalalt componente cu efect microfonic(varierea parametrilor alectrici ai unui dispozitiv sub actiunea unor socuri sau vibratii).

In general, in cazul unui circuit de semnal mare si a unuia de semnal mic, circuitul de semnal mare il va perturba pe cel e semnal mic.

Cuplaje parazite de natura electromagnetica

Cuplaje parazite capacitive

Aceste cuplaje se manifesta in curent alternativ si apar din cauza inchiderii liniilor de camp electric intra doua parti conductoare dintr-un sistem electronic aflate la potentiale diferite.

Presupunem ca circuitul conductorului B este unul de semnal mic si este format dintr-un generator Ub cu impedanta interna Zg si un amplificator cu impedanta de intrare Zin, iar circuitul din care face parte conductorul A este un circuit de semnal foarte mare.

Ua>>Ub si notam:

- Cab capacitatea dintre cele doua conductoare

- Zb impedanta echivalenta a ochiului de circuit B

- Cbm capacitatea parazita a conductorului B fata de masa

- tensiunea perturbatoare care apare in circuitul B, la bornele lui Zin, datorita circuitului A

, dar in general are valori mici (sub 1..100pF)

Pentru reducerea cuplajelor parazite capacitive trebuie:

- redusa frecventa sau spectrul de frecventa

- micsorata impedanta de lucru

- micsorata capacitatea parazita dintre circuite (trasee scurte, departate intre ele si neparalele)

Cand insa aceste metode nu dau rezultate se recurge la utilizarea unor ecrane electrice.

Ecranarea electrica

Ecranul electric ideal este o suprafata conductoare (σ→∞; p→0) echipotentiala, aflata la potential 0, de dimensiuni infinite, fara discontinuitati.

La introducerea unui ecran ideal intre cele doua conductoare, se formeaza capacitati parazite intre circuitul A si ecran, respectiv circuitul B si ecran, dar aceste capacitati sunt legate in acelasi punct deci si influenta lor este nula.

Efectul capacitatilor parazite este cu atat mai mic cu cat impedanta circuitelor este mai mica si cu cat capacitatile parazite sunt mai mici.

In practica se va ecrana etajul care are impedanta de intrare mai mica si/sau cel care lucreaza la frecventa mai mica.

Ecranele reale sunt finite, prezinta discontinuitati si pot prezenta o impedanta de legare la masa

Datorita discontinuitatilor si a faptului ca ecranul este finit, poate aparea o capacitate parazita intre cele doua circuite, .

Pentru evaluarea utilitatii unui ecran, se introduce notiunea de eficienta de ecranare(γ).

Pentru ca un ecran sa fie util este necesar ca γ>1.