如下图所示,PoC的工作原理可以描述如下:
1. 直流状态时,电感处于短路状态,电容处于开路状态,因此,接收端的电源能够通过电感注入到信号传输系统中,并在另一端通过电感为本地电路供电,而不会透过电容影响到两端的高速收发器;
2. 交流状态时,即高频信号注入时,电容器是低阻抗的,而电感器是高阻抗的,因此,高速信号能够正常进行传输;
3. 电感器和电缆的直流电阻应保持足够低,以允许有效的功率分配。
进而,可以总结定义出PoC电路的设计目标:
交流状态下
1. 通过电感器提供足够高的阻抗,以隔离此电路对高速信号的影响;
2. 同时,该高阻抗需要保持足够高的带宽,这样才能覆盖信号的工作频率(需要包含反向和前向通道的所有工作情况);
3. 电感器需要有高饱和电流,这样才能支持满负荷直流电流通过系统;
4. 通过电感器的任何外部噪声或干扰信号必须保持足够低的水平,以避免降低信号质量。
直流状态下
1. 为了提供有效的功率分配,直流压降必须被控制在较低的水平,这就需要选择具有低内部直流电阻的电感和电缆;
2. 通常使用更高的电压为系统提供更高的功率,当使用高电压时,交流耦合电容器必须有相应的高电压额定值。
针对上述的设计目标,首先,讨论下对电感器的关键参数的要求:
1. L -- 电感值,选择它是为了支持交流高阻抗;
2. ISAT -- 磁芯饱和电流,当有效工作电流超过此饱和电流时,电感将不能再提供高阻抗,因此,此值必须选择足够高(大于最大的工作电流),以支持电路的满负荷电流;
3. rL -- 线圈的内阻,它应选择足够低&