Другой фактор, который должен быть учтен при моделировании корпусов и их выводов, заключается в учете частотной зависимости параметров модели. Напомним, что при постоянном токе ток протекает равномерно по всему сечению проводника или вывода.
На высоких частотах проявляется скин-эффект, за счет которого ток оттесняется к периферии проводника. Чем выше частота, тем ближе к поверхности проводника протекает основная часть тока. Эта область называется скин слоем. Толщина этого слоя зависит от материала, геометрии сечения и частоты.
Поскольку толщина скин слоя уменьшается с частотой, то с частотой изменяются такие параметры, как сопротивление проводника и его индуктивность. Распределение тока в сечении также зависит от близости к другим проводникам, этот эффект называется эффектом близости. Простейшая модель трасс в корпусе определяется на постоянном токе и используется для оценки параметров на высокой частоте и расчета квазистатической индуктивности.
Поскольку длительность фронта цифровых сигналов уменьшается, спектр расширяется, что требует учета частотно-зависимых эффектов. Поэтому модели должны быть дополнены частотно зависимыми резисторами и индуктивностями. Параметры таких моделей должны быть рассчитаны с помощью программных средств путем решения уравнений Максвелла.
Концепция распределенного питания
Другая область моделирования, которая необходима, но не так очевидна, как ранее рассмотренная, - распределенная система питания и ее развязка. При ее проектировании следует учитывать несколько основных правил. Существуют два типа развязки - по высокой и низкой частоте.
