트레이스가 반 파장보다 긴 경우에만 특성 임피던스가 중요한 이유는 무엇입니까?

트레이스가 반 파장보다 짧은 경우 트레이스의 특성 임피던스가 고려되지 않는 이유는 무엇입니까? 핀홀이 파장의 절반보다 작을 때 발생하는 광 회절과 동일한 문제가 발생했습니다. 어떤 방식 으로든 의미가 있지만 "볼 수는 없습니다", 파장이 반사와 어떤 관련이 있는지 이해할 수 없습니다. (내가 임피던스 매칭에 관심을 갖는 유일한 이유라고 가정한다). 나는 대양의 비유를 작동 시키려고 노력하고 있지만 ... 글쎄, 내가 이것을 요구한다는 사실이 모든 것을 말해줍니다.

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전송 라인 길이 대 신호 주파수를 조정하는 것은 시간 지연 ( tDelay) 대 상승 시간 ( tRise) 을 조정하는 것과 같습니다 .

흥미로운 매개 변수 : set tDelay=tRise/10. 이것은 파장이 전송 라인보다 훨씬 긴 경우입니다. 빨간색 트레이스는 1V의 피크 "온"레벨에 도달하기 전에 파 엔드에서 여러 번 반사됩니다. 그러나 빨간색 트레이스 왼쪽의 전압이 드라이브 레벨 (파란색 트레이스)과 크게 다르지 않기 때문에 각 반사는 상대적으로 작습니다. 신호가 분리 거리가 너무 중요해지지 않을 정도로 빠르게 목표물로 전파 될 수있었습니다.

이제와 같은 경우로 반복하십시오 tDelay=tRise/2. 적색 불일치 종단 전압에서 구동 소스 전압 분리가 훨씬 더 많이 나타납니다. 신호가 최종적으로 전송 라인의 끝에 도달하면 반사가 매우 심합니다. 수신기가 구동 전압을 생각하는 것과 실제 구동 전압 사이의 이러한 불일치는 반사의 크기를 나타냅니다. 반사로 인해 라인 레벨이 소스 레벨을 오버 슈트하지만 첫 번째 반사보다 작기 때문에 반복 된 반사가 발생합니다. 레벨이 소스 전압에 가까워 질 때까지 신호가 반복해서 반영됩니다.

1/4 파장 이하의 트레이스도 실질적인 영향을 줄 수 있습니다. 내가 듣고 사용했던 일반적인 경험 법칙은 길이가 1/10 또는 1/20 파장보다 작을 때 전송선 효과를 무시할 수 있다는 것입니다.

간단한 예를 들어, 개방 회로로 1/4 파장 라인을 종료하고 단일 주파수 소스로 구동한다고 가정하십시오. 신호가 소스로 다시 반사 된 후 (1/4 파장), 신호는 개방 대신 단락을 구동하는 것처럼 소스를 찾습니다. 그것은 상당히 실질적인 효과입니다.

디지털 설계에서보다 일반적인 상황에서는 라인을 50 옴으로 설계하고 라인을 50 옴으로 종료하지만 라인의 실제 특성 임피던스는 생산에서 45에서 55 옴 사이에서 다를 수 있습니다. 신호 무결성에 미치는 영향이 얼마나 큰지 알고 싶습니다.

선이 길면 신호가 끝까지 전파되어 다시 반사됩니다. 그런 다음 소스로 다시 전파되어 (아직 일치하지 않을 수 있음) 다시 반영됩니다. 등등. 이렇게하면 각 상승 및 하강 에지에 상당한 링이있는 부하에서 전압이 발생합니다. 트레이스가 길면 반사가 앞뒤로 전파되는 데 시간이 걸리기 때문에이 링이 죽는 데 걸리는 시간이 길어집니다.

반면, 선이 매우 짧은 경우 (디지털 신호의 상승 및 하강 시간과 관련된 "임계 주파수"에서 1/10 파장 미만)이 반사는 모두 상승 또는 하강 시간 내에 발생합니다. 하강 에지는 여전히 진행 중이며로드시 링 (오버 슈트 또는 언더 슈트)이 많이 발생하지 않습니다.

그렇기 때문에 트레이스 길이가 파장의 작은 부분 일 때 임피던스 제어가 필요하지 않은 경험 법칙을 종종들을 수 있습니다.

트레이스에 비해 긴 파장은 실제로 트레이스를 따라 전압이 거의 없음을 의미합니다. 한 쪽 끝은 항상 다른 쪽 끝과 거의 같은 전압 (신호의 크기와 비교)이므로 반사 효과는 최소화됩니다.

@ThePhoton은 1/4이 아닌 1/10 또는 1/20 파장을 생각해야한다고 말합니다.

좁은 깊은 탱크에서 물의 파도를 생각하고 한쪽이 다른 쪽보다 훨씬 높을 수 없다면 (예를 들어, 파장의 10 배) 탱크의 물을 올리거나 내리는 것처럼 보입니다.

쿼터 웨이브 종결되지 않은 케이블은 짧은 ciruit처럼 보일 것이며 이는 명백한 이유로 피해야합니다. 케이블 길이가 줄어듦에 따라 신호 스펙트럼의 고주파 부분에 대한 성능이 향상되고 일반적으로 약 10 분의 1의 파장 종단이 잊혀집니다.

길이가 적용된 전압의 1/4 파장과 일치 할 때 개방형 선은 다음과 같습니다.-

http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/AC/02383.png

그리고 당신이 그것에 대해 정말로 더 알고 싶다면 이 사이트가 도움 이 될 수 있습니다.