Análisis de las características y la estructura de la línea de transmisión en el diseño de PCB de al
Las señales se reflejan porque las trazas en la PCB tienen una cierta impedancia, y la impedancia en el cable no coincide con la impedancia en el extremo de salida, lo que provocará la reflexión de la señal. Hay un retraso en la transmisión de la señal en la PCB. Si el tiempo no coincide, el sistema se activará. Todos estos son problemas debido a las líneas de transmisión.
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¿Qué es una línea de transmisión?
La definición de una línea de transmisión es una línea de señal que tiene un retorno de señal, que consta de dos cables de cierta longitud, uno es una ruta de propagación de señal y el otro es una ruta de retorno de señal. La línea de transmisión más común es la traza en nuestra placa PCB.
Al analizar una línea de transmisión, debe ponerse en contacto con la ruta de retorno. Un solo conductor no puede ser una línea de transmisión. Al igual que la resistencia, la capacitancia y la inductancia, una línea de transmisión también es un elemento de circuito ideal, pero sus características son muy diferentes. Es mejor para la simulación. Pero el concepto de circuito es más complicado;
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Las líneas de transmisión tienen dos características muy importantes: impedancia característica y retraso.
Impedancia de línea de transmisión
Aclaremos algunos conceptos primero. A menudo vemos impedancia, impedancia característica e impedancia instantánea. Estrictamente hablando, son diferentes.
Pero el cambio es inseparable, siguen siendo la definición básica de impedancia:
La impedancia de entrada al comienzo de la línea de transmisión se conoce simplemente como la impedancia;
La impedancia instantánea encontrada por la señal en cualquier momento se llama impedancia instantánea;
Si la línea de transmisión tiene una impedancia instantánea constante, se llama impedancia característica de la línea de transmisión.
La impedancia característica describe la impedancia transitoria experimentada por una señal mientras viaja a lo largo de la línea de transmisión. Este es un factor importante que afecta la integridad de la señal en los circuitos de línea de transmisión. Si no hay una descripción especial, la impedancia característica generalmente se conoce como la impedancia de la línea de transmisión.
Retraso de transmisión
La demora de tiempo, también llamada demora de tiempo (TD), generalmente se refiere al tiempo que tarda una señal electromagnética o una señal óptica en pasar por todo el medio de transmisión. El retraso en la línea de transmisión es el tiempo que tarda la señal en pasar por toda la línea de transmisión.
El retraso de propagación, también conocido como retraso de propagación (PD), generalmente se refiere al retraso de tiempo de la transmisión de señales electromagnéticas u ópticas en un medio de transmisión de longitud de unidad. Es inversamente proporcional (recíproco) a la "velocidad de propagación". "S / m".
De la definición, podemos ver:
Retardo = retraso de propagación × longitud de transmisión (L)
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Estructura de línea de transmisión de PCB
La estructura de la línea de transmisión que se ve en una PCB típica consiste en cables que están incrustados en o cerca de un material dieléctrico o aislante y tienen uno o más planos de referencia. El metal en una PCB típica es el cobre, y el dieléctrico es una fibra de vidrio llamada FR4. Los dos tipos más comunes de líneas de transmisión en diseño digital son microstrip y stripline.
Una línea de microstrip generalmente se refiere a una traza en la capa externa de una PCB y solo tiene un plano de referencia. Hay dos tipos de líneas de microstrip: enterradas o no enterradas. Una línea de microstrip enterrada (a veces llamada sumergida) simplemente incrusta una línea de transmisión en el dieléctrico, pero todavía tiene un solo plano de referencia. Una línea de banda es una traza de capa interna entre dos planos de referencia.