ГОСТ IEC 61188-1-2—2013
изготовленных из слоистого материала эпоксидная смола/стекло. если длина соединения составляет
более 250 мм. следует учитывать электромагнитные свойства сигнала и особенности длинных
электрических цепей.
Поэтому критическая скорость изменения сигнала - это время фронта/спада сигнала
компонента вместо частоты синхроимпульсов.
3.4.5 Емкостная цепь и линия передачи с контролируемым волновым сопротивлением
Проводник может быть представлен как линия передачи или как «емкостная» цель. Концепция
разработки для линий передачи должна обеспечивать известное волновое сопротивление,
согласованное с полным сопротивлением нагрузки, чтобы минимизировать отраженные сигналы,
вызванные малым временем нарастания импульсов. Концепция для емкостной модели цепи
показывает, что цель требует определенного количества электрического тока, чтобы создавать
необходимое изменение напряжения. Критические параметры разработки и требования будут
зависеть от того, какая концепция является подходящей.
3.4.5.1 Емкостная цепь
Когда соединение рассматривается как емкостная цепь, время распространения вычисляют из
того, что цепь и нагрузки, связанные с ней. являются полностью емкостными. Поскольку отражения на
емкостных цепях короткого соединения встречаются несколько раз за время нарастания импульса,
чистый результат - это деградация фронта, т. е. его затягивание, что противоположно
отчетливым ступенчатым переходам, появляющимся в длинных линиях передачи. Вообще
использование уравнения линии передачи дает очень малое время распространения, приводя
к неточному результату.
3.4.5.2 Линия передачи с контролируемым волновым сопротивлением
Волновое сопротивление проводника Z
q
аналогично сопротивлению постоянного тока
(представленному законом Ома как R = U/f). Для быстродействующих цепей волновое сопротивление
также рассчитывают, как отношение напряжения к току, который течет по проводнику при заряде
элементарных емкостей при распространении фронта волны. Основное различие состоит в том. что
в случае высокой частоты, отношение связано с электрическим током за период времени до момента,
когда фронт импульса напряжения достигнет следующего компонента.
Волновое сопротивление важно для разработки платы по нескольким причинам.
Согласно представленному выше количество тока, которое нужно элементу схемы
(передатчику) для передачи сигнала вдоль пути его распространения, зависит от Z0- Это учитывают в
разработке интегральных схем и определяют правила размещения приемников вдоль цепи.
В быстродействующих системах с неоднородностью вдоль пути сигнала возникают отражения.
Отражения не только снижают напряжение сигнала, достигающего приемника, но могут
генерировать вдоль линии помехи (шум). Эти отклонения могут вызывать сбой системы из-за
отсутствия сигнала (снижение напряжения) или ложные сигналы (помехи).
Поскольку время измерения очень мало, режим переключения не соответствует волновому
сопротивлению. Также сопротивление проводника, как правило медного, значительно не влияет на
волновое сопротивление. Оба этих эффекта происходят из-за того, что отношение управляющего
напряжения к току (Ш = волновое сопротивление) определяется до того, как сигнал достигнет конца
цепи.
3.4.6 Полоса пропускания
Из формулы Максвелла можно отметить, что время распространения сигнала, проходящего
через проводник в платах дискретного проводного и печатного монтажа, вычисляют по формуле
При низких частотах схема распространения сигнала на печатной плате может быть, как
правило, представлена в виде емкости параллельно с сопротивлением. Однако с ростом частоты,
этот подход моделирования сосредоточенными компонентами не подходит, путь распространения
сигнала следует рассматривать как электрическую цепь с распределенными параметрами.
Длямежсоединений с контролируемымволновым сопротивлением электрическиеи
диэлектрические свойства материалов платы имеют серьезное значение, большое внимание должно
быть уделено разработке конструкции и выбору оконечных нагрузок. Необходимо установить точку,
начиная с которой проводники действуют как линии передачи. Анализ должен быть выполнен либо на
основе частоты, либо временных факторов. Критической точкой цифровых сигналов является не
тактовая частота компонента, а время нарастания импульса, что является ключевым фактором.
7