原文來自公眾號:工程師看海
我們經常說控制阻抗,這個阻抗是什么意思呢?
信號在傳輸線中,是一步一步向前走的,電磁場的建立也是需要一個過程的,信號不是一下子從發射端傳播到接收端。
信號線與信號線、信號線與參考平面之間充滿了分布電容與分布電感,或者說寄生電容與寄生電感。信號每向前傳播一步都會遇到特定的電容參數與電感參數,這里我們引入兩個新的變量:“單位長度電容C”與“單位長度電感L”
如果一條傳輸線長度為Z,那么它的總電容就是Z*C,單位長度電容一般為幾pF;
同理,如果一條傳輸線長度為Z,那么它的回路電感就是Z*L,單位長度電感一般為幾nH。
信號每走一步都會遇到C和L,此時的阻抗定義為:
信號在傳輸線一步一步傳播的過程中會遇到不同的Z,如果傳輸線做的非常均勻,那么阻抗Z就處處相等,我們成這個處處都相等的阻抗為特性阻抗:
我至今還記憶猶新,當初剛畢業時與面試官聊天,所有的問題都答上來之后,面試官隨口問了一句:“特性阻抗的計算公式是什么?”
我微笑著:“根號下L比C”。順利完成面試。
我們通常所說的阻抗控制,就是為了讓傳輸線盡量均勻,減小反射,控的就是特性阻抗。
由上面介紹可以知道,特性阻抗的概念是基于兩個及以上的導體,因此需要有良好且完整的參考平面作為回流路徑,我們要避免參考平面被割裂出現跨分割,這可能會導致阻抗不連續,出現反射。
這就好比是你在路面上騎車,路面越平,騎的就越快;如果路面有點小坑,就會很顛簸,速度就會降下來;所有對于高速信號,良好的阻抗控制至關重要。
審核編輯黃宇
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