Cik ilgi izsekojamība uz PCB ir pārvades līnija?

Pārvades līnijas definīcija ir signāla līnija ar signāla atgriešanos (sastāv no diviem noteikta garuma vadiem, viens ir signāla izplatīšanās ceļš, bet otrs ir signāla atgriešanās ceļš). Visizplatītākā pārvades līnija ir pēda uz mūsu PCB plates. Kas ir pārvades līnijas? Kā parādīts attēlā zemāk, vītā pāra kabelis, koaksiālais kabelis un tā tālāk.

Tātad, cik ilgi izsekojamība uz PCB ir pārvades līnija?

Tas ir saistīts ar signāla izplatīšanās ātrumu. Signāla ātrums vara vadā uz FR4 loksnes ir 6 collas/ns. Vienkārši sakot, kamēr signāla apgriešanas laiks-uz trases ir lielāks par signāla pieauguma laiku, trase uz PCB ir jāapstrādā kā pārvades līnija.

Apskatīsim, kas notiek, kad signāls izplatās garā trasē. Pieņemsim, ka ir 60 collu PCB trase, kā parādīts attēlā, atgriešanās ceļš ir PCB iekšējā slāņa zemes plakne netālu no signāla līnijas, un signāla līnija un iezemētā plakne ir atvērtas tālākajā galā.

Signāls izplatās uz priekšu šajā trasē, un ir nepieciešami 10 ns, lai pārraidītu līdz trases beigām, un vēl 10 ns, lai atgrieztos avotā, tāpēc kopējais maršruta -laiks ir 20 ns. Ja iepriekš minētais signāla apgrieziena ceļš tiek uzskatīts par parastu strāvas cilpu, atgriešanās ceļā nevajadzētu būt strāvai, jo tas ir atvērts tālākajā galā. Bet faktiskā situācija nav tā, strāva ir pirmo laika periodu pēc atgriešanās ceļa signāla.

Pievienojiet šai trasei signālu ar pieauguma laiku 1 ns. Pirmajā 1 ns laikā signāls pa līniju ir pārvietojies tikai 6 collas. Es nezinu, vai tālākais gals ir atvērts vai īss. Cik lielu pretestību izjūt signāls? noteikt? Ja signāla apgriezienu-ceļš tiek uzskatīts par parastu strāvas cilpu, radīsies pretrunas, tāpēc tas ir jāapstrādā kā pārvades līnija.

Faktiski starp signāla līniju un atgriešanās zemes plakni ir parazitāra kapacitāte, kā parādīts attēlā zemāk. Kad signāls izplatās uz priekšu, spriegums punktā A nemainās nepārtraukti. Parazītiskajai kapacitātei mainīgais spriegums nozīmē, ka tiek ģenerēta strāva, un virzienu attēlā norāda ar punktētu līniju. Tāpēc pretestība, ko izjūt signāls, ir pretestība, ko rada kapacitāte, un parazitārā kapacitāte veido strāvas atgriešanās ceļu. Signāls jutīs pretestību katrā punktā, caur kuru tas izplatās uz priekšu. Šī pretestība tiek ģenerēta, pieliekot mainīgu spriegumu parazitārajai kapacitātei, ko parasti sauc par pārvades līnijas pārejošo pretestību.

Kad signāls sasniedz tālāko galu un spriegums tālākajā galā paaugstinās līdz signāla gala spriegumam, spriegums vairs nemainās. Lai gan parazitārā kapacitāte joprojām pastāv, sprieguma izmaiņas nemainās, un kapacitāte ir līdzvērtīga atvērtai ķēdei, kas atbilst līdzstrāvas situācijai.

Tāpēc šī signāla ceļa īstermiņa-veiktspēja atšķiras no ilgtermiņa{1}}veiktspējas. Īsā laika posmā veiktspēja ir pārvades līnija. Pat ja pārvades līnijas attālais gals ir atvērts, signāla pārejas periodā pārvades līnijas priekšējās daļas veiktspēja būs kā pretestība ar ierobežotu pretestību.