سلامة الإشارة: ما هو طول كابل النقل؟
2022-01-22

يرتبط هذا بسرعة انتشار الإشارة ، وهي 6in / ns في الكابلات النحاسية على لوحة FR4. ببساطة ، طالما أن وقت ذهابًا وإيابًا للإشارة على التتبع أكبر من وقت صعود الإشارة ، يجب التعامل مع التتبع على PCB ككابل إرسال.


دعونا نرى ما يحدث عندما تنتقل الإشارة عبر مسار طويل. لنفترض أن هناك تتبع ثنائي الفينيل متعدد الكلور يبلغ طوله 60 بوصة ، ومسار العودة هو المستوى الأرضي على الطبقة الداخلية للوحة PCB بالقرب من كابل الإشارة ، وكابل الإشارة والمستوى الأرضي مفتوحان في النهاية البعيدة.


تنتشر هذه الإشارة إلى الأمام على هذا التتبع ، وتستغرق 10 ثوانٍ للإرسال إلى نهاية التتبع ، و 10 ثوانٍ للعودة إلى المصدر ، وبالتالي فإن إجمالي وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا هو 20 نانوثانية. إذا كان مسار الإشارة ذهابًا وإيابًا أعلاه يعتبر حلقة تيار عادية ، فلا ينبغي أن يكون هناك تيار على مسار العودة لأنه مفتوح في النهاية البعيدة. هذا ليس هو الحال ، ومع ذلك ، فإن مسار العودة له تيار للفترة الأولية من الوقت بعد تشغيل الإشارة.


أضف إشارة بوقت صعود قدره 1 نانوثانية إلى هذا الكابل. في المرة الأولى ، تحركت الإشارة 6 بوصات فقط على الكابل. لا أعرف ما إذا كانت النهاية البعيدة مفتوحة أم قصيرة ، فما مقدار المقاومة التي تشعر بها الإشارة؟ حسنا؟ إذا تم اعتبار مسار الإشارة ذهابًا وإيابًا بمثابة حلقة تيار عادية ، فسيكون هناك تناقض ، لذلك يجب التعامل معه على أنه كابل إرسال.


في الواقع ، توجد سعة طفيلية بين تتبع الإشارة ومستوى العودة الأرضي. عندما تنتشر الإشارة إلى الأمام ، فإن الجهد عند النقطة A لا يتغير باستمرار. بالنسبة للسعة الطفيلية ، فإن الجهد المتغير يعني توليد التيار. لذلك ، فإن الممانعة التي تشعر بها الإشارة هي الممانعة التي يقدمها المكثف ، وتشكل السعة الطفيلية المسار الذي يتدفق فيه التيار إلى الخلف. في كل نقطة تنتقل الإشارة إلى الأمام ، تتعرض لمقاومة ناتجة عن تطبيق جهد متغير على السعة الطفيلية ، والتي يشار إليها عادةً باسم المعاوقة العابرة لكابل الإرسال.


عندما تصل الإشارة إلى النهاية البعيدة ، يرتفع الجهد عند الطرف البعيد إلى الجهد النهائي للإشارة ، ولا يتغير الجهد بعد الآن. على الرغم من أن السعة الطفيلية لا تزال موجودة ، ولكن لا يوجد تغيير في الجهد ، فإن السعة تعادل الدائرة المفتوحة ، والتي تتوافق مع حالة التيار المستمر.


لذلك ، فإن الأداء قصير المدى لمسير الإشارة هذا يختلف عن الأداء على المدى الطويل. في الفترة الأولية القصيرة ، يكون الأداء هو كابل الإرسال. حتى مع وجود دائرة مفتوحة في الطرف البعيد من كابل الإرسال ، أثناء انتقالات الإشارة ، فإن الطرف الأمامي لكابل الإرسال سوف يتصرف مثل المقاوم ذي القيمة المحدودة.


سؤال

إرسال

أحدث المدونات