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信号完整性分析基础介绍——传输线概念

资料介绍
信号完整性分析基础介绍——传输线概念
信号完整性分析基础介绍——传输线概念(初稿)
信号完整性分析基础介绍——传输线概念(初稿)

1、何谓传输线?


(1)在一般的电路分析中,所涉及的电路系统都是集总参数的,即所谓的集总参数系统
。电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,即各个元件上。各
点之间的信号是瞬间传递的,
并且,这种瞬间传递对信号本身没有影响。集总参数系统是一种理想化的模型。它的基
本特征可归纳为:


 <1>. 电参数都集中在电路元件上。


  <2>.
元件之间连线的长短对信号本身的特性没有影响,即信号在传输过程中无畸变,
信号传输不需要时间。


  <3>. 系统中各点的电压或电流均是时间且只是时间的函数


任何一个电子学系统中,都不可避免地要使用大量连接线,有的连接线很短,只有几
厘米,有的连接线很长,有几米、几十米甚至上百米。在这样长的连接线上,信号从始
端(信号源所在处)传到终端(负载所在处)需要一定的时间,实验和电动力学的理论都证
明了以空气为绝缘介质的均匀导体,电信号的传输速度可以接近光速即 
米/秒,也就是0.3米/ns。假设有5米长的导线,信号从始端传到终端需要17ns时间,换
句话说,终端信号相对于始端有17ns的延迟。这段时间相对于微秒或更低速度的系统是
无关大局的,但对于毫微秒(ns)量级的高速电路就不能等闲视之了。高速门电路(如74F
TTL系列数字集成电路)的每级平均延迟时间可以小到几个ns,这时由上述连接线产生的
延迟就不可再忽略。而速度更高的ECL数字集成电路,其典型延迟时间为1~2 ns(ECL
10K系列),甚至只有300~500
ps(ECLinPS系列)。在这样的高速电路系统中,印刷电路板上的连线延迟也都不可再忽略
。问题还不止于此,从以后的分析中我们将看到当高速变化的信号在电路连线中传输时
,若终端和始端的出现阻抗失配现……
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