信號完整性分析

七、傳輸線的物理基礎

1. 信號的電壓是由信號源決定的,而電流的大小取決於每步長度的電容和電容充放電時間的長短。只要信號的速度和單位長度的電容恆定,從腳底流出的注入到導線的電流就恆定,那麼信號受到的阻抗也就恆定。

2.假設兩導線的寬度突然增加,則每步的電容就會增加,那麼每步從腳底流出給電容充電的電流就會增加。電流增加而電壓不變,這意味着傳輸線的阻抗減小了。

3.當信號遇到的瞬態阻抗變化時,一部分信號被反射,一部分更加失真,信號完整性受到破壞。

4. 兩導線間的介質厚度增加,則單位長度的電容變小,特性阻抗增大;兩導線的寬度增加,就增加了單位長度的電容,特性阻抗減小。

5.一般來說,寬導線和薄介質構成的傳輸線的特性阻抗是很低的。例如,PCB板中電源平面和地平面構成的傳輸線的特性阻抗通常小於1Ω。相反的,窄導線和厚介質構成的傳輸線的特性阻抗比較高,典型值維60Ω到90Ω之間。

6.在傳輸線的往返時間內,傳輸線前端的阻抗就是傳輸線的特性阻抗。在信號往返時間後,根據傳輸線末端負載的不同,阻抗可在零到無窮大之間變化。

7.當上升時間比傳輸線的往返時間短時,驅動器就把傳輸線看成電阻,其阻值等於傳輸線的特性阻抗。

8.只要傳輸線長度(in)比信號上升時間(ns)長,就需要終端端接,以避免過量的振鈴噪聲。

9.如果短傳輸線突變的長度(in)小於信號上升時間(ns),突變造成的反射就不會引發問題。

10.如果短樁線的長度(in)小於信號上升時間(ns),樁線造成的反射就不會引發問題。

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