Dati PCB - Quanto tempo è la traccia sulla scheda PCB è la linea di trasmissione

The definition of a transmission line is a signal line with a signal return (consisting of two wires of a certain length, uno è il percorso di propagazione del segnale, and the other is the signal return path). La linea di trasmissione comune è anche la traccia sul nostro Scheda PCB. Quindi, quanto tempo è la traccia sul Scheda PCB è la linea di trasmissione?

Quanto tempo è la traccia sul Scheda PCB essere una linea di trasmissione?

Questo è legato alla velocità di propagazione del segnale, che è 6in/ns nelle linee di rame sulla scheda FR4. In poche parole, fintanto che il tempo di andata e ritorno del segnale sulla traccia è maggiore del tempo di salita del segnale, la traccia sul PCB dovrebbe essere gestita come una linea di trasmissione. Vediamo cosa succede quando un segnale viaggia su una lunga traccia. Supponiamo che ci sia una traccia PCB da 60 pollici, il percorso di ritorno è il piano di terra sullo strato interno del PCB vicino alla linea del segnale e la linea del segnale e il piano di terra sono aperti all'estremità opposta. Il segnale si propaga in avanti su questa traccia, ci vogliono 10ns per trasmettere alla fine della traccia e altri 10ns per tornare alla sorgente, quindi il tempo totale di andata e ritorno è 20ns. Se il percorso di ritorno del segnale sopra è considerato un circuito corrente ordinario, non dovrebbe esserci corrente sul percorso di ritorno perché è aperto all'estremità opposta. Ma questo non è il caso, il percorso di ritorno è stato corrente per qualche tempo dopo che il segnale è acceso.

Aggiungere un segnale con un tempo di salita di 1ns a questa linea. Nel primo 1ns tempo, il segnale ha viaggiato solo 6 pollici sulla linea. Non so se l'estremità lontana è aperta o corta, quindi quanta impedenza sente il segnale? Sicuro? Se il percorso di andata e ritorno del segnale è considerato come un circuito corrente ordinario, ci saranno contraddizioni, quindi deve essere trattato come una linea di trasmissione. Infatti, c'è la capacità parassitaria tra le tracce del segnale e il piano di terra di ritorno. Quando il segnale si propaga in avanti, la tensione al punto A non cambia continuamente. Per la capacità parassitaria, la tensione cambia significa che viene generata corrente. Pertanto, l'impedenza percepita dal segnale è l'impedenza presentata dal condensatore, e la capacità parassitaria costituisce il percorso per il ritorno della corrente. Ad ogni punto il segnale viaggia in avanti, sperimenta un'impedenza risultante dall'applicazione di una tensione variabile alla capacità parassitaria, comunemente indicata come impedenza transitoria della linea di trasmissione.

Quando il segnale raggiunge l'estremità opposta, la tensione all'estremità opposta sale alla tensione finale del segnale, e la tensione non cambia. Anche se la capacità parassitaria esiste ancora, non c'è cambiamento di tensione, la capacità è equivalente a un circuito aperto, che corrisponde alla situazione DC. Pertanto, il comportamento a breve termine di questo percorso del segnale non è lo stesso del comportamento a lungo termine, e nel breve periodo iniziale, il comportamento è la linea di trasmissione. Anche con un circuito aperto all'estremità opposta della linea di trasmissione, durante le transizioni del segnale, l'estremità anteriore della linea di trasmissione si comporterà come una resistenza a valore finito. Prima chiariamo alcuni concetti. Vediamo spesso impedenza, impedenza caratteristica, impedenza istantanea. Rigorosamente parlando, sono diversi, ma sono sempre gli stessi. Sono ancora la definizione di base di impedenza: l'ingresso all'inizio della linea di trasmissione. Impedenza è indicata come impedenza breve; l'impedenza istantanea che il segnale incontra in qualsiasi momento è chiamata impedenza istantanea; se la linea di trasmissione ha un'impedenza istantanea costante, è chiamata impedenza caratteristica della linea di trasmissione. L'impedenza caratteristica descrive l'impedenza transitoria che un segnale sperimenta mentre si propaga lungo una linea di trasmissione, che è un fattore importante che influisce sull'integrità del segnale nei circuiti della linea di trasmissione. Se non diversamente specificato, l'impedenza caratteristica è generalmente indicata come impedenza della linea di trasmissione sul Scheda PCB.