La línea de transmisión se define como una línea de señal con retorno de señal (compuesta por dos cables de cierta longitud, uno es el camino de transmisión de señal y el otro es el camino de retorno de señal). La línea de transmisión común es la línea en nuestro tablero de pcb. ¿Entonces, ¿ cuánto tiempo es la línea de transmisión en el pcb?
¿¿ cuánto tiempo es la línea de transmisión en el pcb?
Esto está relacionado con la velocidad de propagación de la señal, que en el cable de cobre en la placa fr4 es de 6 in / ns. En pocas palabras, mientras el tiempo de ida y vuelta de la señal en el circuito sea mayor que el tiempo de subida de la señal, el circuito en el PCB debe considerarse una línea de transmisión.
Veamos qué pasa cuando la señal pasa por una larga línea. Supongamos que hay un cableado de PCB de 60 pulgadas, como se muestra en la figura 1. La ruta de retorno es un plano de tierra cerca de la capa interior del PCB de la línea de señal, y la carretera entre la línea de señal y el plano de tierra está abierta en el extremo lejano.
Se necesitan 10 NS para transmitir la señal al final de la línea, y los otros 10 NS regresan al extremo de la Fuente. Por lo tanto, el tiempo total de ida y vuelta es de 20ns. Si la ruta de ida y vuelta de la señal anterior es un circuito normal de corriente, entonces no debería haber corriente en la ruta de retorno, porque está abierta en el extremo lejano. Pero no es así. La ruta de retorno tiene una corriente al principio de la señal.
Agregue una señal con un tiempo de subida de 1 ns a esta línea. En el primer tiempo de 1ns, la señal solo se extendió 6 pulgadas en la línea de retorno. No sabemos si el extremo lejano está abierto o cortocircuito. Si la ruta de ida y vuelta de la señal se considera un circuito de corriente normal, habrá contradicciones, por lo que debe considerarse una línea de transmisión.
De hecho, hay condensadores parasitarios entre la línea de señal y el plano que regresa al suelo. Cuando la señal se propaga hacia adelante, el voltaje en el punto a se mantiene constante. Para los condensadores parasitarios, el voltaje cambiado significa generar corriente en la dirección mostrada por las líneas punteadas. Por lo tanto, la resistencia perceptiva de la señal es la resistencia presentada por el capacitor, que forma una ruta de retorno de corriente. En cada punto en el que la señal se propaga hacia adelante, experimenta una resistencia causada por un voltaje variable aplicado al capacitor parasitario, comúnmente conocido como resistencia instantánea de la línea de transmisión.
Cuando la señal llega al extremo lejano, el voltaje del extremo lejano sube al voltaje final de la señal y el voltaje no cambia. Los condensadores parasitarios todavía existen, pero sin cambios de voltaje, los condensadores equivalen a un circuito abierto, lo que corresponde a la situación de corriente continua.
Por lo tanto, el comportamiento de la ruta de la señal a corto plazo es diferente del comportamiento a largo plazo, y durante el corto período inicial, el comportamiento es la línea de transmisión. Incluso si el extremo lejano de la línea de transmisión está abierto, durante el salto de señal, la parte delantera de la línea de transmisión se comportará como una resistencia limitada.
Extensión del conocimiento: resistencia de las líneas de transmisión
Para aclarar algunos conceptos, a menudo vemos impedancias, impedancias características, impedancias instantáneas, estrictamente hablando, son diferentes, pero a pesar de ello, siguen siendo la definición básica de impedancias:
La resistencia de entrada del punto de partida de la línea de transmisión se llama resistencia; La resistencia instantánea a la que se encuentra la señal en cualquier momento se llama resistencia instantánea. Si la línea de transmisión tiene una resistencia instantánea constante, se llama resistencia característica de la línea de transmisión. La resistencia característica describe la resistencia instantánea de la señal cuando se transmite a lo largo de la línea de transmisión, que es el principal factor que afecta la integridad del número CITIC del Circuito de la línea de transmisión.
A menos que se especifique lo contrario, la resistencia característica generalmente se llama resistencia de la línea de transmisión.