PCB傳輸線參數(shù)
傳輸線有兩個(gè)非常重要的特征:特征阻抗和時(shí)延??梢岳眠@兩個(gè)特征來(lái)預(yù)測(cè)和描述信號(hào)與傳輸線的大多數(shù)相互行為。
特征阻抗描述了信號(hào)沿傳輸線傳播時(shí)所受到的瞬態(tài)阻抗,它是傳輸線的固有屬性,僅和傳輸線的單位長(zhǎng)度上的分布電感L、分布電容C、材料特性和介電常數(shù)有關(guān),與傳輸線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。寬度變化的導(dǎo)線沒(méi)有固定的特征阻抗,只有導(dǎo)線的幾何結(jié)構(gòu)和材料特性保持不變,那么傳輸線的特征阻抗就是恒定的。
傳輸線的特征阻抗為
在傳輸線理論書(shū)籍中,更完整的特征阻抗表達(dá)方式為
式中,R,G分別為阻抗和導(dǎo)納;ω為信號(hào)角頻率。因?yàn)镽和G都比其他項(xiàng)要小得多,通常特征阻抗近似為式(3-2)即可,僅在甚高頻或線路有極大損耗時(shí),阻抗R和導(dǎo)納G分量才變得重要。
另外,有損線還可導(dǎo)出更復(fù)雜的特征阻抗,其中含有虛部分量。不過(guò)在工程設(shè)計(jì)中,只考慮特征阻抗的幅值。直接給出在PCB中常見(jiàn)的微帶線和對(duì)稱帶狀線的近似計(jì)算公式,如圖所示。
圖 A為微帶線、B為對(duì)稱帶狀線
時(shí)延的概念比較容易理解,即信號(hào)傳輸經(jīng)過(guò)整個(gè)線長(zhǎng)所用的時(shí)間總量,在時(shí)序分析里將詳細(xì)介紹傳播速度和時(shí)間有關(guān)的知識(shí),這里直接給出時(shí)延的計(jì)算公式:
其中,td表示時(shí)延;ι表示傳輸線長(zhǎng)度;υ表示信號(hào)的傳輸速度。
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