При передачі по друкованим елементам плати високочастотних імпульсних сигналів через наявність індуктивного опору провідників, взаємної індуктивності і ємності, опору витоку між провідниками сигнали спотворюються, з'являються перехресні перешкоди. Розрахунок по змінному струму дозволяє уточнити максимальну довжину одиночного провідника, максимальну довжину спільного проходження поруч розташованих провідників, зазори між провідниками.

Так як паразитна зв'язок різко зменшується при збільшенні відстані між провідниками, то найбільшу перешкоду наводять два провідника, розміщених на різних сторонах від пасивної лінії.

Допустиму довжину трьох паралельно розташованих сигнальних провідників визначають за формулою:

 (2.14)

де l_ЕД, l_ИД - допустима довжина паралельно розташованих провідників при впливі тільки ємнісного паразитного зв'язку й тільки індуктивного паразитної зв'язку відповідно.

Допустима довжина паралельно розташованих сусідніх провідників при впливі тільки ємнісного паразитного зв'язку визначається за формулою:

 (2.15)

де С_Д - допустима ємність паразитного зв'язку, що визначається перешкодостійкістю мікросхем (за найгіршим варіантом С_Д = 30 пФ);

С_П - погонна ємність пФ / см, яка визначається за формулою:

 (2.16)

де К_П - коефіцієнт пропорційності (К_П = 0,15);

Е¹ - діелектрична проникність середовища

Для провідників, розташованих на поверхні плати:

 (2.17)

де Е₀ - діелектрична проникність повітря або лаку, якщо плати покриті лаком (Е₀ = 2);

Е - діелектрична проникність матеріалу плати (Е = 6).

Підставляючи Е^’ в (2.16) отримуємо значення погонною ємності:

С_П = 0,15·4 = 0,6 пФ/см

Значення С_П підставляємо у формулу (2.15) і обчислюємо допустиму довжину паралельно розташованих сусідніх провідників при впливі тільки ємнісний паразитної зв'язку:

см

Допустима довжина паралельно розташованих сусідніх провідників при впливі тільки індуктивного паразитної зв'язку для плати без екрануючої площини визначають за рівнянням (2.18):

 (2.18)

де U_ПУ - значення перешкодостійкості мікросхем (U_ПУ =0,4 В);

U₀ - напруга логічного 0 (U₀ = 0,5 В);

∆I - перепад струму в ланцюзі живлення при перемиканні ІС (∆I = 0,01 А);

t_ЗСР - середній час затримки (t_ЗСР = 4,75 нс);

К_З - коефіцієнт запасу (К_З =0,5…0,7).

Для вирішення рівняння використовується ітераційний метод Ньютона.

Введемо позначення:

; ; B = - 1; А= .

Тоді вихідне рівняння перетворюється до виду:

Ітераційна формула буде мати наступний вигляд:

Обчислення за ітераційною формулою виконують до тих пір, поки не виконається умова:

де D - точність обчислень.

Одержуємо:

, B = - 1, А=

Приймаються рекомендовані значення: Z₀ = 100; D = 1. Проводимо обчислення:

Z₁ = (100 + 712,5) / (ln (100/0,45)) =150,36

|150,36 - 100|=50,36>1

Z₂ = (150,36 + 712,5) / (ln (150,36/0,45) =148,5

|148,5-150,36|=1,86>1

Z₃ = (148,5+712,5) / (ln (148,5/0,45)) =148,47

|148,47-148,5|=0,03<1

0,03<1 - умова виконується. Тоді l_мд = 148,47 см.

Тоді допустима довжина трьох паралельно розміщених провідників за формулою (2.14):

.

Допустиму довжину шини землі визначимо за формулою:

 (2.19)

де n - число ІС на друкованій платі, підключених до шини землі;

∆І - струм перемикання ІС;

L_П - погонна індуктивність шини землі (L_П = 13 нГн/см);

t_Ф - середня тривалість фронту сигналу, яка визначається за формулою:

 (2.20)

де t_Ф, t_С - тривалість фронту і спаду імпульсу сигналу (t_Ф = 14 нс, t_С = 14 нс).

 нс.

Підставивши дані у формулу (2.19) отримаємо:

м.

Підводячи підсумки розрахунків по змінному струму можна виділити наступні вимоги до друкованих провідникам:

допустима довжина трьох паралельно розташованих сигнальних провідників - 20,63 см;

допустима довжина шини "землі" не повинна перевищувати 150 мм.

Наведені вимоги будуть враховані при компонуванні і трасуванні друкованої плати, щоб забезпечити нормальне функціонування пристрою.