MODELOS EN COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA

1. MODELOS EN COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA Juan C. Fernandez 6 FIUBA 2008

2. COMPORTAMIENTO NO IDEAL DE COMPONENTES MODELOS EN COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA 6 Introducción Un circuito electrónico está formado por un conjunto de componentes concentrados y/o distribuidos, pasivos y/o activos, interconectados entre sí. El diseño electrónico consiste en elaborar un circuito para obtener un cierto comportamiento deseado. Para ello se utilizan los modelos ideales de los componentes del circuito, su soporte e interconexiones. En el caso del soporte, habitualmente dieléctrico, se lo considera neutral para el comportamiento del circuito. En el caso de las interconexiones, se las considera como volúmenes equipotenciales conductores perfectos. Todas estas suposiciones configuran el llamado comportamiento ideal del circuito y sus componentes. En esta clase analizaremos en forma introductoria la influencia del comportamiento no ideal de los elementos de un circuito. FIUBA 2008

3. distribución inhomogénea de corrientes en las secciones transversales de los conductores distribución inhomogénea de corrientes en las secciones transversales de los conductores por fuerzas COMPORTAMIENTO NO IDEAL DE COMPONENTES MODELOS EN COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA 6 • Modelos básicos: • Para modelar el comportamiento no ideal de componentes pasivos (R,L,C) se usan los modelos básicos RLC serie y paralelo. • En esta presentación no vamos a modelar el comportamiento no ideal de componentes activos. • Para modelar el comportamiento no ideal del soporte e interconexiones del circuito se usan modelos de constantes concentradas o distribuidas de acuerdo a la longitud eléctrica de las interconexiones. • Se debe tener en cuenta el efecto pelicular en función de la frecuencia. • Se debe tener en cuenta el efecto de proximidad. • Finalmente, se debe tener en cuenta los efectos de la radiación de campos EM en el ambiente, que producirán tensiones y corrientes inducidas en el circuito. • En un diseño bajo normas de EMC se debe tener en cuenta también la emisión de radiación EM por el circuito. FIUBA 2008

4. L R C L R C +  COMPORTAMIENTO NO IDEAL DE COMPONENTES Modelos básicos RLC serie y paralelo: RLC serie: RLC paralelo: MODELOS EN COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA 6 FIUBA 2008

5. Reff Xeff Reff R = 10k Xeff R = 50 L R C COMPORTAMIENTO NO IDEAL DE COMPONENTES MODELOS EN COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA 6 Modelos básicos de resistores: Los resistores reales tienen una inductancia serie parásita L y una capacidad entre terminales parásita C. Por ejemplo, un resistor típico de carbón tiene L  5nH y C  1pF (f0  2.25 GHz). FIUBA 2008

6. Reff Xeff L = 2H f0  112.5 MHz Reff Xeff L = 20mH f0  1.1 MHz Reff Xeff L = 20mH f0  1.1 MHz Xeff Reff L = 2H f0  112.5 MHz L R C COMPORTAMIENTO NO IDEAL DE COMPONENTES MODELOS EN COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA 6 Modelos básicos de inductores: Los inductores reales tienen una resistencia serie parásita R y una capacidad entre terminales parásita C. Por ejemplo, un inductor común tiene R  1 y C  1pF. FIUBA 2008

7. Xeff C0 = 1 nF f0 71.2 MHz f1 2.25 GHz Reff C0 = 1 nF f0 71.2 MHz f1 2.25 GHz Xeff Reff L R C0 C COMPORTAMIENTO NO IDEAL DE COMPONENTES MODELOS EN COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA 6 Modelos básicos de capacitores: Los capacitores reales tienen una resistencia serie parásita R, una inductancia serie parásita L y una capacidad entre terminales parásita C. Como en los casos anteriores, tomamosR  1 y C  1pF. FIUBA 2008