Высокоскоростные печатные платы. Примеры анализа неоднородностей и применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания. Андрей Васильевич Трундов
Чтение книги онлайн.

Читать онлайн книгу Высокоскоростные печатные платы. Примеры анализа неоднородностей и применения правил сохранения целостности электрических сигналов и электропитания - Андрей Васильевич Трундов страница 3

СКАЧАТЬ меандр max = 1500 МГц/5 = 300 МГц (для полосы частот 1500 МГц)

      F меандр max = 2500 МГц/5 = 500 МГц (для полосы частот 2500 МГц)

      То есть, передача меандра (или периодической последовательности импульсов) с частотой выше 300 МГц при организации микрополосковой линии передачи с диэлектриком FR-4 длиной 10 см становится практически невозможна.

      Для кратного увеличения частоты передаваемого сигнала следует кратно уменьшить емкость линии передачи, а значит – ее длину.

      При рассмотрении неоднородной линии передачи важно помнить, что в случае использования метода последовательного согласования установка в линию последовательных согласующих резисторов серьезно ограничит полосу пропускания и частоту периодической последовательности импульсов.

      Поэтому максимальное внимание должно быть уделено обеспечению однородности линии передачи.

      Для еще большего увеличения частоты передаваемых сигналов применяются дифференциальные стандарты и интерфейсы.

      Во-первых, они обеспечивают значительно лучшую помехоустойчивость по сравнению с синфазными линиями передачи.

      Во-вторых, размах напряжения на входе приемника в дифференциальных интерфейсах может быть в несколько раз ниже по сравнению с размахом сигнала на выходе передатчика.

      Например, для стандарта LVDS, размах напряжения на выходе дифференциального драйвера может достигать 600 мВ. При этом размах сигнала на входе дифференциального приемника не должен быть ниже 100 мВ, что допускает ослабление исходного сигнала до шести раз. Учитывая спад АЧХ RC фильтра нижних частот первого порядка, равный -20дБ/декада (в 10 раз при изменении частоты в 10 раз), можно оценить, что при частоте среза АЧХ с границами 500—1500 МГц по уровню -3дБ линия передачи может пропускать полосу частот до значения около 10 ГГц с заданным ослаблением -15дБ (в 6 раз).

      Время нарастания/спада прямоугольного импульса

      определяется из выражения

      Fверх. = 0,35/tнар/сп

      и составит:

      – 660 пс (для полосы пропускания с верхней границей на частоте 500 МГц) – стандартный FR-4, длина линии передачи 10 см,

      – 230 пс (для полосы пропускания с верхней границей на частоте 1500 МГц) – высококачественный диэлектрик с меньшими потерями,

      – 140 пс (для полосы пропускания с верхней границей на частоте 2500 МГц) – стандартный FR-4 – длина линии передачи уменьшена до 2 см.

      Собственная частота резонанса несогласованного сегмента линии передачи

      Определим собственную частоту резонанса прямой линии передачи длиной L=10 см.

      F0 = V/4L = 1,66х108 / 0,4 = 415 МГц

      Где L – длина линии передачи, равная четверти длины волны 𝜆

      𝜆 = 4l = 0,4 м

      Результаты расчета

      Расчетным путем определены основные параметры однородной микрополосковой линии передачи длиной СКАЧАТЬ