Was ist der Unterschied zwischen einer Leitungsimpedanz und einer charakteristischen Impedanz?

Ich denke das schon lange.

Im Fall von digitalen Schaltkreisen,

Ich weiß, dass es immer dann, wenn ein Signal beispielsweise auf eine Leiterbahn auftrifft, ein UND-Gatter geben kann, das den Ausgang einfach auf 1 schaltet. Dann muss ein Signal (oder eine Wellenfront) entlang der Leiterbahn laufen und es erfährt die charakteristische Impedanz. Was im Allgemeinen gegeben ist durch,

R + J ω L G + J ω C

Außerdem machen wir uns bei digitalen Schaltungen mehr Sorgen um die Anstiegszeit (die eigentlich ein sehr, sehr hochfrequentes Signal ist) und nicht um die Frequenz. Daher denke ich, dass wir, wenn die Spannung auf die Leiterbahn der Leiterplatte einfällt, die „Impulsantwort“ der Leiterbahn in Betracht ziehen. Richtig? Bitte korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege

Um auf die obige Gleichung zurückzukommen, kann ich durch Anpassen von L & C (dh Leiterbahnbreite und Abstand zwischen Leiterbahn und Erdungsstelle) die Impedanz der Leitung regulieren . Da wir die "Hohe Signalintegrität" haben möchten, möchten wir die 50 Ohm (oder eine andere vordefinierte Impedanz) über die gesamte Leitung beibehalten.

Jetzt komme ich zu meiner eigentlichen Frage,

Im Fall von HF (Hochfrequenz) haben wir beispielsweise einen HF-Eingang von 980 MHz. Dann geben wir auch die Leiterbahnimpedanz an, die wiederum im Allgemeinen 50 Ohm beträgt. Aber im Falle eines HF-Eingangs haben wir die Sinuswelle als Eingang und nicht die Rechteckwelle. Meine Anforderung an die Anstiegszeit wird also nicht ins Bild kommen. (Rechts??). Wie und warum halten wir trotzdem die Leiterbahnimpedanz aufrecht?

Wenn Sie gutes Lernmaterial haben, wäre das auch großartig!

Antworten (1)

Ich denke, wenn die Spannung auf die Leiterplattenspur einfällt, betrachten wir die „Impulsantwort“ der Spur. Richtig? Bitte korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege

Der Wellenwiderstand ( Z 0 ) kann für kein Signal über einen Frequenzbereich konstant gehalten werden, da (zum Beispiel) ein typisches digitales Signal Gleichstrom und hohe Frequenzen umfassen kann. Grundsätzlich bei DC Z 0 einen Wert hat und bei HF einen anderen Wert hat: -

Z 0 ( D C ) = R G  Und  Z 0 ( H F ) = L C

Für Audio gibt es den üblichen Zwischenwert, der darauf basiert, dass R und C dominant sind: -

Z 0 ( A U D ICH Ö ) = R J ω C

Wichtig für die Aufrechterhaltung der Signalintegrität ist, was am Ende der Übertragungsleitung passiert und das als "Matching" bezeichnet wird. Wir passen mit einer äquivalenten Impedanz an, damit keine Reflexionen auftreten. Reflexionen treten auf, weil die Leistung, die die Übertragungsleitung hinunterläuft, am Ende ankommt und die Impedanz nicht mit den V- und I-Wellen der gesendeten Leistung übereinstimmt. Die Nettoleistungsungleichheit kann nur rückwärts abprallen.

Bei sehr niedrigen Frequenzen spielt dies keine Rolle, aber wenn die Frequenzen höher werden, wird dieses Problem zunehmend schlimmer, und als Faustregel sagen wir, dass die Länge der Übertragungsleitung innerhalb eines Zehntels der Wellenlänge des Signals liegt Transporte, sollten wir erwägen, die Übertragungsleitung mit einer angemessenen Impedanz abzuschließen. Dadurch werden Reflexionen verhindert, die die Integrität des Signals stören oder sogenannte stehende Wellen verursachen können.

Ich habe noch nie gehört, dass es "Impulsantwort" genannt wird, aber ich wäre nicht überrascht, wenn es in Ordnung wäre. Aber es gibt breitere Gründe, es einfach als "Anpassen der Leitungsimpedanz" zu bezeichnen.

Wie und warum halten wir trotzdem die Leiterbahnimpedanz aufrecht?

Warum - um Reflexionen zu vermeiden, die ein Signal stören oder eine nicht akzeptable Verzerrung verursachen.

Wie - Änderung der Leiterbahnbreite, Abstand zwischen Leiterbahn und Masseebene und Dielektrizitätskonstante des Leiterplattenmaterials.

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