Analisi delle caratteristiche e della struttura della linea di trasmissione nella progettazione di c
I segnali vengono riflessi perché le tracce sul PCB hanno una certa impedenza e l'impedenza sul filo non corrisponde all'impedenza sull'estremità di uscita, che causerà la riflessione del segnale. C'è un ritardo nella trasmissione del segnale nel PCB. Se i tempi non coincidono, il sistema colpirà. Questi sono tutti problemi dovuti alle linee di trasmissione.
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Cos'è una linea di trasmissione
La definizione di una linea di trasmissione è una linea di segnale che ha un ritorno di segnale, costituito da due fili di una certa lunghezza, uno è un percorso di propagazione del segnale e l'altro è un percorso di ritorno del segnale. La linea di trasmissione più comune è la traccia sulla nostra scheda PCB.
Quando si analizza una linea di trasmissione, è necessario contattare il percorso di ritorno. Un singolo conduttore non può essere una linea di trasmissione. Come resistenza, capacità e induttanza, una linea di trasmissione è anche un elemento circuitale ideale, ma le sue caratteristiche sono molto diverse. È meglio per la simulazione. Ma il concetto di circuito è più complicato;
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Le linee di trasmissione hanno due caratteristiche molto importanti: impedenza caratteristica e ritardo.
Impedenza della linea di trasmissione
Chiariamo prima alcuni concetti. Spesso vediamo impedenza, impedenza caratteristica e impedenza istantanea. A rigor di termini, sono diversi.
Ma il cambiamento è inseparabile, sono ancora la definizione base dell'impedenza:
L'impedenza di ingresso all'inizio della linea di trasmissione viene semplicemente definita impedenza;
L'impedenza istantanea incontrata dal segnale in qualsiasi momento è chiamata impedenza istantanea;
Se la linea di trasmissione ha un'impedenza istantanea costante, viene chiamata impedenza caratteristica della linea di trasmissione.
L'impedenza caratteristica descrive l'impedenza transitoria sperimentata da un segnale mentre viaggia lungo la linea di trasmissione. Questo è un fattore importante che influenza l'integrità del segnale nei circuiti delle linee di trasmissione. Se non esiste una descrizione speciale, l'impedenza caratteristica viene generalmente definita impedenza della linea di trasmissione.
Ritardo di trasmissione
Il ritardo, chiamato anche ritardo (TD), di solito si riferisce al tempo impiegato da un segnale elettromagnetico o un segnale ottico per passare attraverso l'intero mezzo di trasmissione. Il ritardo sulla linea di trasmissione è il tempo impiegato dal segnale per passare attraverso l'intera linea di trasmissione.
Il ritardo di propagazione, noto anche come ritardo di propagazione (PD), di solito si riferisce al ritardo di trasmissione dei segnali elettromagnetici o ottici in un mezzo di trasmissione di lunghezza unitaria. È inversamente proporzionale (reciproco) alla "velocità di propagazione". "S / m".
Dalla definizione, possiamo vedere:
Ritardo = ritardo propagazione × lunghezza trasmissione (L)
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Struttura della linea di trasmissione del PCB
La struttura della linea di trasmissione vista in un tipico PCB è costituita da fili che sono incorporati in o vicino a un materiale dielettrico o isolante e hanno uno o più piani di riferimento. Il metallo in un tipico PCB è rame e il dielettrico è una fibra di vetro chiamata FR4. I due tipi più comuni di linee di trasmissione nel design digitale sono microstrip e stripline.
Una linea microstrip di solito si riferisce a una traccia sullo strato esterno di un PCB e ha un solo piano di riferimento. Esistono due tipi di linee microstrip: sepolte o non sepolte. Una linea microstrip sepolta (a volte chiamata sommersa) incorpora semplicemente una linea di trasmissione nel dielettrico, ma ha ancora un solo piano di riferimento. Una stripline è una traccia dello strato interno tra due piani di riferimento.