阻抗传输线
电池在传输线前开始连接的阻抗是多少? 当信号在传输线上传输时,从电池流向导线的电流是信号的电流。因此,只要信号在传输线上传输,电池的阻抗与传输线的瞬态阻抗相同,即流入传输线的电流值与其电压值成正比,即欧姆定律。
对于施加的恒定电压,如果流过电路元件的电流是常数,则该元件是理想的电阻。从电池的角度来看,当电池两端添加到传输线前端,信号在传输线上传输时,传输线上的电流是恒定的。对于电池来说,传输线就像电阻,所以从电池的角度来看,只要信号在传输线上传输,传输线的阻抗就是恒定的。电池无法确定其负载是传输线还是纯电阻,至少当信号在传输线上传输和返回时, 注:互联网(例如pcb特征阻抗的概念和传输线(例如rf同轴线)阻抗是两个概念,虽然相似,但需要区别对待,
当我们 说到同轴电缆的阻抗,是什么意思?例如RG58电缆是50欧姆阻抗电缆。它的真正含义是什么?我们拿一小段RG58电缆线10cm,前端测量信号路径与返回路径之间的阻抗,那么测量的阻抗是多少呢?我们可以用万用表的欧姆档来测量。是的,这种测量方法是正确的。测量结果是什么?当然,这是无限的。为什么不是50欧姆?50欧姆的阻抗是什么? 为了得到这个结果,我们假设从地球到月球有足够长的电缆,信号沿着电缆从地球传播到月球需要2s,返回需要2s,当我们将万用表的表笔指向电缆的前端两点时,就会给前端施加固定的电压,信号的阻抗是电压与电流的比值, 若在信号往返时间4s内测阻抗与驱动传输线完全一致,在前4位s在内部,信号在传输线上传输并返回。此时,传输线上的电流是常量,其大小等于信号在传输线上传输时连续向每个小段电缆充电的电流, 电源的阻抗等于信号的瞬态阻抗,即特征阻抗。事实上,在信号返回结束前4s在这种情况下,万用表欧姆档前4s读数是传输线的特性阻抗,50欧姆。 信号的往返时间与材料的介电常数和传输线的长度有关。大多数驱动器的上升时间在亚纳秒。因此,只要互联网线的长度超过10厘米,就可以认为是长期的。在跳跃过程中,互联网线路对驱动器具有阻力负载,这是必须考虑互联网线路传输线路性能的重要原因之一,
注:在高速系统中,对于驱动器,长度超过十厘米的连接不是开路,而是在信号跳转过程中,当连接足够长,显示传输线性能时,驱动电阻可能随时间变化,这一特性将严重影响在线传输的信号性能。
有了这个标准,高速数字系统中的所有互连线都表现为传输线,这将主导信号完整性的影响。对于10厘米长的电路板传输线,往返时间约为1ns,如果驱动这条线的芯片上升时间小于1ns,从传输线前端看,驱动器的阻抗是传输线的特性阻抗,即驱动芯片的阻抗表现为电阻,如果上升时间远大于1ns,传输线的阻抗将是开路,而且在信号跳变过程中,由于信号前沿来回反弹,驱动器的阻抗非常复杂,通常需要使用模拟工具进行分析,
往返时间是传输线路的重要参数。对于驱动器来说,导线在三种不同的介电常数中表现为电阻:空气 =1;FR4=4;陶瓷=在10介质中,介电常数越大,返回时间和传输时间越长。对于任何信号,在传输时间和返回时间内,信号的阻抗都是纯电阻,即传输线的阻抗。