Analyse van transmissielijnkarakteristieken en structuur in PCB-ontwerp met hoge snelheid
Signalen worden gereflecteerd omdat de sporen op de printplaat een bepaalde impedantie hebben en de impedantie op de draad niet overeenkomt met de impedantie op het uitgangseinde, wat signaalreflectie zal veroorzaken. Er is een vertraging in de signaaloverdracht op de PCB. Als de timing niet overeenkomt, zal het systeem toeslaan. Dit zijn allemaal problemen vanwege transmissielijnen.
Prototype PCB-assemblagebedrijf China
Wat is een transmissielijn
De definitie van een transmissielijn is een signaallijn met een signaalteruggang, bestaande uit twee draden van een bepaalde lengte, een is een signaalvoortplantingspad en de andere is een signaalterugvoerpad. De meest voorkomende transmissielijn is het spoor op onze printplaat.
Bij het analyseren van een transmissielijn moet u contact opnemen met het retourpad. Een enkele geleider kan geen transmissielijn zijn. Net als weerstand, capaciteit en inductie is een transmissielijn ook een ideaal circuitelement, maar de kenmerken zijn heel anders. Het is beter voor simulatie. Maar het circuitconcept is ingewikkelder;
Verzending PCB-assemblagefabriek
Transmissielijnen hebben twee zeer belangrijke kenmerken: karakteristieke impedantie en vertraging.
Impedantie transmissielijn
Laten we eerst enkele concepten verduidelijken. We zien vaak impedantie, karakteristieke impedantie en onmiddellijke impedantie. Strikt genomen zijn ze anders.
Maar verandering is onafscheidelijk, ze zijn nog steeds de basisdefinitie van impedantie:
De ingangsimpedantie aan het begin van de transmissielijn wordt eenvoudigweg de impedantie genoemd;
De momentane impedantie die het signaal op elk moment tegenkomt, wordt de momentane impedantie genoemd;
Als de transmissielijn een constante onmiddellijke impedantie heeft, wordt dit de karakteristieke impedantie van de transmissielijn genoemd.
Karakteristieke impedantie beschrijft de tijdelijke impedantie die wordt ervaren door een signaal dat langs de transmissielijn reist. Dit is een belangrijke factor die de signaalintegriteit in transmissielijncircuits beïnvloedt. Als er geen speciale beschrijving is, wordt de karakteristieke impedantie in het algemeen de transmissielijnimpedantie genoemd.
Uitzendvertraging
Tijdvertraging, ook wel tijdsvertraging (TD) genoemd, verwijst meestal naar de tijd die nodig is om een elektromagnetisch signaal of een optisch signaal door het gehele transmissiemedium te laten passeren. De vertraging op de transmissielijn is de tijd die nodig is om het signaal door de hele transmissielijn te laten gaan.
Voortplantingsvertraging, ook bekend als voortplantingsvertraging (PD), verwijst meestal naar de tijdsvertraging van de transmissie van elektromagnetische of optische signalen in een transmissiemedium met een lengte van een eenheid. Het is omgekeerd evenredig (wederzijds) met de "voortplantingssnelheid". "S / m".
Uit de definitie kunnen we zien:
Vertraging = voortplantingsvertraging x transmissielengte (L)
Transmissielijnstructuur van PCB
De transmissielijnstructuur gezien in een typische PCB bestaat uit draden die zijn ingebed in of nabij een diëlektrisch of isolerend materiaal en een of meer referentievlakken hebben. Het metaal in een typische PCB is koper en het diëlektricum is een glasvezel genaamd FR4. De twee meest voorkomende soorten transmissielijnen in digitaal ontwerp zijn microstrip en stripline.
Een microstriplijn verwijst meestal naar een spoor op de buitenste laag van een PCB en heeft slechts één referentievlak. Er zijn twee soorten microstriplijnen: begraven of niet begraven. Een begraven (soms ook ondergedompeld genoemd) microstriplijn sluit eenvoudig een transmissielijn in het diëlektricum in, maar heeft nog steeds slechts één referentievlak. Een striplijn is een binnenlaagspoor tussen twee referentievlakken.