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高速数字电路设计——基本概念5 U$ \! a: H- ]) U
$ k, K+ S# K# T5 F5 w1 X4 | 目录 1、何谓高速数字信号
! y8 u. A6 O6 J! X 2、微带线、带状线的概念
' p I# `( C; |+ ^5 C) L+ q% u 2.2、带状线( Stripline )
4 J5 T( N- p- \# A1 U 2.3、经验数据 2.4、同轴线( coaxial cable )
3 D/ @( I4 ?- C3 H" U7 P& ^ 2.5、双绞线( twisted-pair cable )
( H) R7 }: d; L 2.6、等间隔的电容负载的影响
- m; p/ ^$ q; g
8 v# V. T {1 C" m. L. `
1、何谓高速数字信号
B. {# ~! ?, q$ F4 I8 B6 u6 N 高速数字信号由信号的边沿速度决定,一般认为上升时间小于 4 倍信号传输延迟时可视为高速信号。平常讲的高频信号是针对信号频率而言的,设计开发高速电路应具备信号分析、传输线、模拟电路的知识。
- F5 A, \4 H& a' H5 e
2、微带线、带状线的概念: w0 g+ ?( J& s1 l
2.1、微带线( Microstrip )
$ v. j @8 A' r
+ ]; c1 p3 Y g* o2.2、带状线( Stripline ); I2 a" o% i0 ~9 ]. d
2 n8 S0 o, f7 [/ @3 s) ?! P * O, R4 ^) K& d# m1 L- J% h2 D
2.3、经验数据: E9 W8 W7 [: X6 v' v8 s
对 FR-4 材料( ε r 在 4.5~5 之间) :
5 h/ H0 K( B8 A$ c3 v 75Ω微带线, w≈ h;
/ [( k9 W# }4 c6 a, `; v6 L/ r 50Ω微带线, w≈ 2h;- O% \9 _; l9 U
25Ω微带线, w≈ 3.5h。' p( D; F* H0 c6 C/ ?5 H
75Ω带状线, w=h/8 ;
! o+ C9 \7 V: a0 n( S( R/ f/ f 50Ω带状线, w=h/3。% u+ l/ N3 w |7 ? g
. F6 p& y% [( e2 B
2.4、同轴线( coaxial cable )
4 n6 w' W5 W9 F' X & Y8 a8 F( l6 s) k) T8 J1 }
4 [$ L- s& }# Y2 j. d h8 ^+ l8 _
, F( K" h3 }$ N$ Y9 z7 m
% h5 ?) i0 w4 T% v' Q; Y0 ~2.5、双绞线( twisted-pair cable )
_0 y) l. ]1 s7 z6 e, A
' |0 v( l& S0 A p4 Q& h( r9 i. f0 Y( {( P4 x4 V% s
2.6、等间隔的电容负载的影响4 I/ c+ N9 k5 z% C) D
7 H, p+ o' F6 B5 W) p A1 T
4 M& i, E# V! R! Q
9 g h4 }% V1 O% \& K. M/ e L9 k) j+ l* c
3 P9 S" q2 | u! H5 x3 t3 T, _) G5 h% I/ N. O# C
对单个负载电容的情况也可以这样计算。 8 D! b4 m$ o( u& b
【问题】
, c: ^ X% E2 ~/ M6 W. c6 U. p1、8kHz 帧信号为低速信号吗?
$ L+ Z+ o8 l5 @' u9 Q% {, J$ U% r2、阻抗与长度有关系吗?
5 T* \8 _# Q ?4 n/ f3、信号线两侧的地铜皮对信号线阻抗有影响吗?
- Z; P( S& n% U- { V4 w4、电源平面能否作为阻抗控制的参考平面?
: d' \- z2 J: \9 G
: H' p2 y5 D9 a
6 x5 X5 N2 a2 W& i- x# H* P
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