पीसीबी पर पारेषण लाइन बनने के लिए ट्रेस कब तक है?

ट्रांसमिशन लाइन की परिभाषा सिग्नल रिटर्न के साथ एक सिग्नल लाइन है (एक निश्चित लंबाई के दो तारों से बना है, एक सिग्नल प्रसार पथ है, और दूसरा सिग्नल रिटर्न पथ है)। हमारे पीसीबी बोर्ड पर सबसे आम ट्रांसमिशन लाइन ट्रेस है। संचरण लाइनें क्या हैं? जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, मुड़ जोड़ी केबल, समाक्षीय केबल और इसी तरह।

तो कब तक पीसीबी पर ट्रांसमिशन लाइन होने का पता चलता है?

यह सिग्नल के प्रसार की गति से संबंधित है। FR4 शीट पर तांबे के तार में सिग्नल की गति 6in/ns है। सीधे शब्दों में कहें, जब तक ट्रेस पर सिग्नल का राउंड-ट्रिप टाइम सिग्नल के उदय समय से अधिक है, पीसीबी पर ट्रेस को ट्रांसमिशन लाइन के रूप में संसाधित किया जाना चाहिए।

आइए देखें कि क्या होता है जब सिग्नल एक लंबे ट्रेस पर फैलता है। मान लीजिए कि 60 इंच का पीसीबी ट्रेस है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, वापसी पथ सिग्नल लाइन के पास पीसीबी की आंतरिक परत का ग्राउंड प्लेन है, और सिग्नल लाइन और ग्राउंड प्लेन दूर के छोर पर खुले हैं।

सिग्नल इस ट्रेस पर आगे फैलता है, और ट्रेस के अंत तक संचारित होने में 10ns लेता है, और स्रोत पर लौटने के लिए अन्य 10ns लेता है, इसलिए कुल दौर-ट्रिप का समय 20ns है। यदि उपरोक्त सिग्नल राउंड-ट्रिप पथ को एक सामान्य करंट लूप माना जाता है, तो वापसी पथ में कोई करंट नहीं होना चाहिए, क्योंकि यह सबसे दूर पर खुला होता है। लेकिन वास्तविक स्थिति ऐसी नहीं है, वापसी का रास्ता सिग्नल पर आने के बाद पहली बार करंट लगता है।

इस ट्रेस में 1 ns के उदय समय के साथ एक संकेत जोड़ें। पहले 1 एनएस में, सिग्नल ने लाइन पर केवल 6 इंच की यात्रा की है। मुझे नहीं पता कि दूर का छोर खुला है या छोटा। फिर सिग्नल द्वारा कितना बड़ा प्रतिबाधा महसूस किया जाता है? ठानना? यदि सिग्नल राउंड-ट्रिप पथ को एक सामान्य करंट लूप माना जाता है, तो विरोधाभास होगा, इसलिए इसे ट्रांसमिशन लाइन के रूप में संभाला जाना चाहिए।

वास्तव में, सिग्नल लाइन और रिटर्न ग्राउंड प्लेन के बीच एक परजीवी समाई होती है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। जब सिग्नल आगे बढ़ता है, तो बिंदु A पर वोल्टेज लगातार नहीं बदलता है। परजीवी समाई के लिए, बदलते वोल्टेज का मतलब है कि एक करंट उत्पन्न होता है, और दिशा को चित्र में बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया है। इसलिए, सिग्नल द्वारा महसूस किया गया प्रतिबाधा समाई द्वारा प्रस्तुत प्रतिबाधा है, और परजीवी समाई वर्तमान वापसी का मार्ग बनाती है। संकेत हर उस बिंदु पर एक प्रतिबाधा महसूस करेगा जिसके माध्यम से वह आगे फैलता है। यह प्रतिबाधा परजीवी समाई के लिए एक अलग वोल्टेज के अनुप्रयोग द्वारा उत्पन्न होती है, जिसे आमतौर पर ट्रांसमिशन लाइन का क्षणिक प्रतिबाधा कहा जाता है।

जब सिग्नल दूर के छोर तक पहुंचता है और दूर के छोर पर वोल्टेज सिग्नल के अंतिम वोल्टेज तक बढ़ जाता है, तो वोल्टेज में कोई बदलाव नहीं होता है। हालांकि परजीवी समाई अभी भी मौजूद है, कोई वोल्टेज परिवर्तन नहीं है, और समाई एक खुले सर्किट के बराबर है, जो डीसी स्थिति से मेल खाती है।

इसलिए, इस सिग्नल पथ का लघु-अवधि का प्रदर्शन दीर्घ-अवधि के प्रदर्शन से अलग है। थोड़े समय के लिए, प्रदर्शन ट्रांसमिशन लाइन है। भले ही ट्रांसमिशन लाइन का रिमोट एंड खुला हो, सिग्नल ट्रांजिशन अवधि के दौरान, ट्रांसमिशन लाइन के फ्रंट सेक्शन का प्रदर्शन सीमित प्रतिरोध वाले रेसिस्टर की तरह होगा।