Высокоскоростные печатные платы. Примеры анализа неоднородностей и применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания. Андрей Васильевич Трундов
Читать онлайн книгу.
сопротивления источника в режиме ограничения выходного тока значением 4 мА может составлять десятки Ом. Именно наличие ограничивающего ток выходного последовательного сопротивления, как и в случае последовательного согласования, приводит к устранению «звона», получению более пологого монотонного фронта, но также является причиной ограничения полосы частот.
Анализ параметра S12 однородной микрополосковой линии передачи
Переходная характеристика позволяет провести быструю оценку амплитудно-частотной характеристики линии передачи (переход из временной области в частотную область) в совокупности со всеми элементами тракта передачи, включая источник и приемник сигнала.
Передаточная характеристика [6] (или анализ параметров S12, S21 в частотной области) определяет поведение только линии передачи, представленной в виде четырехполюсника, без учета характеристик источника и приемника сигнала (то есть, без учета влияния выбранной IBIS модели).
Анализ параметров S11, S22 во временной области позволяет определить наличие неоднородности, расстояние до неоднородности и характеристики неоднородности в линии передачи.
Далее в книге будут рассматриваться только параметры S12, определяющие передаточную характеристику линии в прямом направлении в частотной области (зависимость коэффициента передачи от частоты).
На следующем рисунке представлен параметр S12 однородной прямой линии передачи.
Рис. 12 Параметр S12 микрополосковой однородной прямой линии передачи
Из рисунка видно, что однородная прямая микрополосковая линия передачи является апериодическим звеном первого порядка, АЧХ которой имеет практически линейный спад с частоты среза примерно 7,4 ГГц по уровню -3дБ.
Определение частоты собственного резонанса линии передачи по переходной характеристике
Если обеспечить рассогласование линии передачи на стороне приемника, созданная на дальнем конце линии неоднородность приведет к 100% отражению сигнала и возникновению «звона» на частоте собственного резонанса линии передачи.
Ранее аналитическим путем было рассчитано ее значение, равное 430 МГц. Проверим правильность вычислений в среде HyperLynx с использованием IBIS модели LVCMOS33_S_12.IBS с максимальным выходным током 12 мА.
Рис. 13 Переходная характеристика микрополосковой линии передачи, разомкнутой на стороне приемника
По периоду между двумя соседними «горбами» колебательного процесса, равному T = 2,34 нс, определим частоту собственного резонанса линии передачи
f = 1/T = 427 МГц
Можно отметить хорошую сходимость результата анализа 427 МГц, полученного расчетным путем, и результата 430 МГц, полученного в среде моделирования/анализа HyperLynx.
Анализ линий передачи с индуктивными неоднородностями L-типа
Увеличение концентрации силовых линий магнитного поля в месте изгиба проводника приводит к увеличению локальной индуктивности. Изгиб сигнального проводника можно назвать чисто индуктивной