PCB新聞 - PCB上的線路是傳輸線多長

Transmission line is defined as a signal line with signal backflow (consisting of two wires of a certain length, one is signal transmission path and the other is signal return path). 公共傳輸線是我們的 PCB電路板. 所以, PCB上的傳輸線有多長?

PCB上的傳輸線有多長？

這與FR4板上銅線中的訊號傳播速度有關，即6in/ns。 簡單地說，只要電路上訊號的往返時間大於訊號的上升時間，PCB上的電路就應該被視為傳輸線。

讓我們看看當訊號經過一條長線時會發生什麼。 假設有一個60英寸的PCB佈線，如圖1所示。 返回路徑是靠近訊號線的PCB內層的接地層，訊號線和接地層之間的道路在遠端是開放的。

訊號傳輸到線路末端需要10ns，返回到源端需要10ns。 囙此，總往返時間為20ns。 如果上面的訊號往返路徑是正常電流回路，則返回路徑上應該沒有電流，因為它在遠端開路。 但事實並非如此。 返回路徑在訊號的開頭有電流。

向該線路段添加一個上升時間為1ns的訊號。 在前1ns時間內，訊號在回流線上僅移動6英寸。 我們不知道遠端是開放的還是短的。 如果將訊號往返路徑視為普通電流回路，則會存在衝突，囙此必須將其視為傳輸線。

事實上，訊號線和接地回路平面之間存在寄生電容。 隨著訊號向前傳播，點A處的電壓保持恒定。 對於寄生電容，電壓的變化意味著在虛線所示的方向上產生電流。 囙此，訊號的感知阻抗是由電容表示的阻抗，寄生電容形成電流回流路徑。 在訊號向前傳播的每個點上，它都會經歷由施加到寄生電容上的不同電壓引起的阻抗，通常稱為傳輸線的瞬態阻抗。

當訊號到達遠端時，遠端的電壓上升到訊號的最終電壓，並且電壓不變。 寄生電容仍然存在，但在沒有電壓變化的情况下，電容相當於開路，這對應於直流情况。

囙此，訊號路徑在短期內的行為不同於在長期內的行為，並且在最初的短期內，行為是傳輸線。 即使傳輸線的遠端開路，傳輸線的前部在訊號跳變期間也會表現為有限電阻。

知識擴展：傳輸線阻抗

為了澄清幾個概念，我們經常看到阻抗、特性阻抗、暫態阻抗，嚴格來說，它們是不同的，但都是相同的，它們仍然是阻抗的基本定義：

傳輸線起點的輸入阻抗稱為阻抗； 訊號在任何時候遇到的暫態阻抗稱為暫態阻抗。 如果傳輸線具有恒定的暫態阻抗，則稱為傳輸線的特性阻抗。 特性阻抗描述訊號沿傳輸線傳輸時的瞬態阻抗，這是影響傳輸線電路中信號完整性的主要因素。

除非另有規定，否則特性阻抗通常稱為傳輸線阻抗。