ГОСТ IEC 61188-1-2—2013
Тактовая частота - зависимый параметр, так как чем короче время нарастания, тем быстрее
компонент может переключаться.
Т а б л и ц а
Система
логических
схем
в материале
эпоксид/стеклоткань*.
м
2 - Типичные данные для некоторых логических семейств
Длина волны
ВремяПолоса
Половина амплитуды
нарастания.пропускания,
в вакууме,
импульса в материале
нсМГц
мэпоксид/стеклоткань’,
м
44 6,800 3,100 0,5500
120 2,500 1,200 0,2100
Транзисторно
транзисторная
логика (ТТЛ)8.0
Schottky ТТЛ3,0
эмиттерно-
связанная
логика (ЭСЛ) 0,6
GaAs 0,1
580 0,520 0,240 0,0410
3 500 0.086 0,040 0,0069
* Относительная диэлектрическая проницаемость материала эпоксид/стеклоткань - 4.7.
Точка, в которой параметры печатной платы значительно затрагивают характеристики передачи
распространяющегося импульса, широко известна в пределах сообщества проектировщиков
печатных плат как точка сравнения времени нарастания с длиной пути. Для передаваемого импульса
предварительно следует определять длину проводника, на которой наступает существенное
различие напряжения. Проводники, длиннее этого критического значения расценивают как линии
передачи. Если импульс уменьшается на более чем половина своей амплитуды, схему
рассматривают как линию передачи. Эта длина важна и для других практических соображений.
Для более длинных линий передачи отражения от несогласованного сопротивления нагрузки
могут возвращаться назад к источнику, после того как импульс достигает своего максимального
значения и выйдет на плато; суммирование импульсов может привести к ложному срабатыванию
компонента. Для более коротких путей отраженные импульсы приходят назад к источнику, прежде
чем импульс достигнет значения плато. Поэтому любая модификация формы импульса будет
относиться только к фронту импульса, что вряд ли вызовет ложное срабатывание компонента.
Значения критической длины приведены в последней колонке таблицы 2. Следует полагать, что
проводники схемы длиннее 60 % длины, указанной в последней колонке таблицы 2. будут
расцениваться как линии передачи, что обеспечивает запас работоспособности.
3.4.7 Время распространения сигнала
В быстродействующих системах тактовый цикл, как правило короче времени распространения
сигнала от одного компонента до другого. Для обеспечения работоспособности быстродействующей
системы приходится учитывать время распространения сигнала. В некоторых случаях ограничение
времени распространения может потребовать учета общей длины проводника от источника к
нагрузке.
3.4.7.1 Время задержки распространения сигнала
Скоростьраспространенияэлектромагнитнойволнысвязанасдиэлектрической
проницаемостью изолирующей среды соотношением
где с - скорость света (3-10® м/с);
с, - относительная диэлектрическая проницаемость изоляционного материала.
Диэлектрическая проницаемость ноармированного полиимида равна приблизительно 3,5,
стеклотекстолита для печатных плат на основе эпоксидной или полиимидной смолы 4-5,
композиционной керамики 9-10 и кремниевых полупроводниковых пластин приблизительно 15. Чтобы
обеспечить скорость переключения быстродействующих компонентов необходимо рассматривать
совокупность длинных межслойных соединений.
Вообще для схем ЭСЛ с согласованными линиями передачи скорость распространения
изменяется обратно пропорционально квадратному корню емкости линии передачи. Для схем КМОП
скорость изменяется обратно пропорционально емкости, когда задержка вызвана сдвигом фазы.
8