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Los circuitos de PCB de alta velocidad funcionan en líneas relativamente largas sin distorsiones graves de la forma de onda. El ttl utiliza el método de compresión de diodos Schottky para el borde de descenso rápido, sujetando así el exceso de impulso a un nivel de caída de tensión de diodos inferior al potencial de tierra. Esto reduce el tamaño de la brecha dental. El borde ascendente más lento permite un exceso de impulso, pero en el Estado de nivel "h", la resistencia de salida relativamente alta del circuito (50 - 80 angstroms) atenuará el exceso de impulso. Además, debido a la mayor inmunidad del Estado "h", el problema de los descuentos no es muy prominente. Para los dispositivos de la serie hct, si se combina el método de compresión de diodos Schottky con el método de terminación de resistencia en serie, se mejorará y el efecto será más obvio.
Cuando el abanico aparece a lo largo de la línea de señal pcb, el método de cirugía plástica ttl descrito anteriormente parece ser un poco insuficiente a una tasa de bits más alta y una tasa de borde más rápida. Debido a que hay ondas reflejadas en la línea, tienden a sintetizarse a una alta tasa de bits, lo que puede causar una grave distorsión de la señal de PCB y reducir la capacidad anti - interferencia. Por lo tanto, para resolver el problema de la reflexión, los sistemas ecl suelen utilizar otro método: el método de emparejamiento de resistencia de línea. De esta manera, se puede controlar el reflejo y se puede garantizar la integridad de la señal.
Estrictamente hablando, las líneas de transmisión no son necesarias para los dispositivos tradicionales ttl y CMOS con velocidades de borde más lentas. Para los dispositivos ecl de alta velocidad con velocidades de borde más rápidas, no siempre se necesitan líneas de transmisión. Pero cuando se utilizan líneas de transmisión, tienen la ventaja de predecir el retraso de la conexión y controlar la reflexión y la oscilación a través de la coincidencia de resistencia.
1. hay cinco factores básicos para decidir si se utilizan líneas de transmisión:
Son: (1) la velocidad de borde de la señal del sistema, (2) la distancia de conexión (3) la carga capacitiva (cuánto abanico), (4) la carga resistiva (método de terminación de línea); (5) porcentaje de brecha permitida y exceso de impulso (grado de reducción de la inmunidad de ca).
2. varios tipos de líneas de transmisión de PCB
(1) cables concéntricos y de par trenzado de pcb: se utilizan a menudo para la conexión entre sistemas y sistemas. La resistencia característica de los cables concéntricos suele ser de 50 y 75 islas, y el par trenzado suele ser de 110 islas.
(2) líneas de MICROSTRIP en PCB
La línea de MICROSTRIP es un conductor de banda (línea de señal) que se separa del plano de tierra a través del dieléctrico. Si el grosor, el ancho y la distancia entre la línea y el plano de tierra son controlables, también se puede controlar su resistencia característica. La resistencia característica Z0 de la línea de MICROSTRIP es:
(3) líneas de banda en placas de impresión de PCB
El cable de cinta es un cable de cinta de cobre colocado en medio de un dieléctrico entre dos planos conductores. Si el grosor y el ancho de la línea, la constante dieléctrica del medio y la distancia entre los dos planos conductores son controlables, la resistencia característica de la línea también es controlable. La resistencia característica de la línea de banda es:
3. terminación de la línea de transmisión
En el extremo receptor de la línea, se utiliza una resistencia igual a la resistencia característica de la línea para terminar, y luego la línea de transmisión se llama conexión terminal paralela. Se utiliza principalmente para obtener el mejor rendimiento eléctrico, incluida la conducción de cargas distribuidas.
A veces, para ahorrar consumo de energía, conectar 104 condensadores en serie a resistencias de terminación para formar un circuito de terminación de CA puede reducir efectivamente la pérdida de corriente continua.
La resistencia está conectada en serie entre el conductor y la línea de transmisión, y los terminales de la línea ya no están conectados a la resistencia terminal. Este método de terminación se llama terminación en serie. El exceso de impulso y las campanas en líneas más largas se pueden controlar a través de la amortiguación en serie o la tecnología de terminación en serie. La amortiguación en serie se logra utilizando una pequeña resistencia (generalmente de 10 a 75 angstroms) conectada en serie con la salida de la puerta de accionamiento. Este método de amortiguación es adecuado para líneas cuya resistencia característica está controlada (como cableado de placas traseras, placas de circuito sin plano de tierra y la mayoría de los cables de devanado, etc.).
En los terminales de serie, la suma del valor de resistencia de serie y la resistencia de salida del circuito (puerta de accionamiento) es igual a la resistencia característica de la línea de transmisión. La desventaja del cableado de terminales en serie es que solo se puede utilizar una carga centralizada en los terminales y el tiempo de retraso de transmisión es más largo. Sin embargo, esto se puede superar utilizando líneas de transmisión redundantes de terminación en serie.
Al hacer pcb, la elección de una placa doble de PCB o una placa multicapa de PCB depende de la frecuencia máxima de trabajo, la complejidad del sistema de circuito y los requisitos de densidad de montaje. En ese momento, cuando la frecuencia del reloj superaba los 200 mhz, era mejor elegir una placa multicapa. Si la frecuencia de funcionamiento supera los 350 mhz, es mejor elegir una placa de circuito impreso con PTFE como capa dieléctrica, ya que su atenuación de alta frecuencia es menor, su capacidad parasitaria es menor y su velocidad de transmisión es más rápida. El consumo de energía es grande y bajo, y el cableado de la placa de circuito impreso requiere los siguientes principios.
(1) mantener el mayor espacio posible entre todas las líneas de señal paralelas para reducir las conversaciones cruzadas. Si hay dos líneas de señal muy cercanas, es mejor conectar un cable de tierra entre las dos líneas, lo que puede desempeñar un papel de blindaje.
(2) al diseñar la línea de transmisión de señal, se deben evitar giros bruscos para evitar reflejos debido a cambios repentinos en la resistencia característica de la línea de transmisión. Trate de diseñar un arco uniforme con un cierto tamaño.
(3) el ancho de la línea impresa se puede calcular de acuerdo con la fórmula de cálculo de la resistencia característica de la línea de MICROSTRIP y la línea de banda mencionada anteriormente. La resistencia característica de las líneas de MICROSTRIP en la placa de circuito impreso suele estar entre 50 y 120 angstroms. Para obtener una gran resistencia característica, el ancho de línea debe ser muy estrecho. Pero las líneas muy finas no son fáciles de hacer. Teniendo en cuenta diversos factores, es apropiado seleccionar generalmente los valores de resistencia de unas 68 islas, ya que la resistencia característica de 68 islas puede lograr un equilibrio óptimo entre el tiempo de retraso y el consumo de energía. Una línea de transmisión de 50 islas consumirá más electricidad; Por supuesto, una mayor resistencia puede reducir el consumo de energía, pero aumentará el tiempo de retraso de transmisión. Los condensadores de línea negativa aumentarán el tiempo de retraso de transmisión y reducirán la resistencia característica. Sin embargo, la capacidad intrínseca por unidad de longitud de los segmentos con una resistencia característica muy baja es relativamente grande, por lo que el tiempo de retraso de transmisión y la resistencia característica se ven menos afectados por la capacidad de carga. Una característica importante de terminar con la línea de transmisión correcta es que las ramas cortas no deben afectar el tiempo de retraso de la línea. Cuando Z0 era de 50 islas. La longitud de las pilas de rama debe limitarse a 2,5 centímetros o menos. Para evitar campanas fuertes.
(4) para placas de doble cara de PCB (o líneas de cuatro capas en seis capas). Las líneas a ambos lados de la placa de circuito deben ser perpendiculares entre sí para evitar conversaciones cruzadas causadas por la inducción mutua.
(5) si hay equipos de gran corriente en la placa de impresión de pcb, como relés, luces indicadoras, altavoces, etc., sus cables de tierra deben separarse para reducir el ruido en los cables de tierra. Los cables de tierra de estos equipos de gran corriente deben conectarse a autobuses de tierra independientes en el enchufe y la placa trasera, y estos cables de tierra independientes también deben conectarse a los puntos de tierra de todo el sistema.
(6) si hay un pequeño amplificador de señal en el tablero, la línea de señal débil antes de amplificar debe mantenerse alejada de la línea de señal fuerte, el rastro debe ser lo más corto posible y, si es posible, blindada con tierra.
