Wie berechnet man die parasitäre Kapazität in einer Spur?

Ich erhalte die Gleichung für die parasitäre Kapazität wie folgt:

$C = \dfrac{\epsilon_r \cdot \epsilon_0 \cdot L \cdot W }{ d }$

Mir wurde auch gesagt, dass meine Spur 1000 Mikrometer lang (1 mm) und 45 nm breit sein soll. Der Abstand zwischen den Spuren beträgt ebenfalls 45 nm (und die Dicke der Metallschicht beträgt 45 nm). Eine zweite koplanare Spur ist 100 Mikrometer lang (0,1 mm).

Ich bin nicht sicher, was ich in die Gleichung einstecke. Ich verstehe, dass die benachbarte Spur das Signal auf meiner ursprünglichen Spur durch Rauschen verzerrt, insbesondere bei hoher Leistung oder hoher Frequenz, von der ich annehme, dass dies der Punkt ist, aber ich muss die tatsächliche Kapazität berechnen. Es macht mir nichts aus, zu rechnen, aber ich muss wissen, was in der Gleichung wohin geht.

Ihre Gleichung:

$C = \frac{e_oe_rLW}{d}$

Ist die Parallelplattenkapazitätsgleichung und nimmt an, dass die Plattengröße L * W groß genug ist und die Spaltgröße d klein genug ist, dass der größte Teil des E-Feldes zwischen den Platten erfasst wird. Bei Ihrem System befindet sich der größte Teil der Kapazität in den Feldlinien um die Drähte, sodass das Ergebnis nicht genau ist.

Normalerweise wird dies mit Software simuliert, aber als erste Annäherung sollten Sie die Kapazität einer Zweidrahtleitung verwenden. Dies ist etwas ungenau, da die Leiter eine signifikante Größe in Bezug auf den Abstand haben. Aber es wird besser.

$C = \frac{2 \pi e_r e_o L}{2 ln(2h/b)}$

Dabei ist h = 1/2 der Abstand zwischen den Drähten und b = der "Radius" der Drähte.

In Ihrem Fall sind die Drähte nicht kreisförmig (aber sie sind auch nicht quadratisch). aber das ist eine gute erste ca.

Einige Open-Source-Software, die schwer zu verwenden ist, wenn Sie nicht über die richtigen Tools verfügen, wird durch die Suche nach "schnellen Feldlösern" gefunden.

Eine Schätzung des Werts:

Parasitäre Kapazität fand ich auf der TI-Website: " http://www.ti.com/lit/an/sloa013a/sloa013a.pdf "

„Stromkreisspuren auf einer Leiterplatte mit Masse und Leistungsebene haben ungefähr 1–3 pF / Zoll und Verbindungsdrähte haben ungefähr 20–30 pF / Fuß Leiter zur Abschirmung oder Masse.“

Eine bessere Annäherung an zwei Drähte: http://www.pulsedpower.eu/toolbox/toolbox_capacitances.html#capacitances

Wie andere angemerkt haben, kann es aufgrund von Randeffekten schwierig sein, die Kapazität von physischen Layouts zu approximieren.

Diese Antwort: Die Kapazität benachbarter Spuren (horizontal) liefert eine Formel für Streifen gleicher Länge. Da jedoch einer Ihrer Streifen um den Faktor 10 länger ist als der andere Streifen, ist dies in Ihrem Fall eine schlechte Annäherung.

Ich habe ein Tool entwickelt, um die Berechnung der Kapazität für mehrschichtige Leiterplatten zu vereinfachen: http://www.capext.com

Die Software CapExt ist kommerziell, aber ich biete gerne kostenlose Evaluierungslizenzen an.