Сохранение целостности сигналов в печатных платах. Практические рекомендации. Андрей Васильевич Трундов. Читать онлайн. Newlib. NEWLIB.NET

Автор: Андрей Васильевич Трундов
Издательство: Издательские решения
Серия:
Жанр произведения: Руководства
Год издания: 0
isbn: 9785005189448
Скачать книгу
скорость распространения электромагнитной волны, разную задержку распространения, разные потери на излучение, омические потери и потери в скин-слое проводника. Расчет волновых сопротивлений, временных задержек распространения сигнала и других параметров линии передачи – трудоемкая и затратная по времени задача. Поэтому рекомендуется для оценки характеристик применять специальные программы, например:

      https://www.awr.com/software/options/tx-line

      Достоинства дифференциальных линий передачи

      Линии передачи могут быть одиночными или синфазными, где электромагнитная волна распространяется между сигнальным и опорным проводником. Линии передачи могут быть дифференциальными, где сигналы в двух сигнальных проводах имеют одинаковую форму и разную полярность, и каждый из двух проводов является «опорным» для другого. Энергия электрического поля электромагнитной волны в дифференциальных линиях сосредоточена между ее проводниками. Вокруг них формируются силовые линии магнитного поля с разным направлением вращения, что приводит к взаимной компенсации векторов напряженности магнитного поля и значительному снижению уровня собственных излучений, поскольку при компенсации магнитных составляющих будут ослаблены и порождаемые ими электрические составляющие электромагнитного поля.

      Дифференциальный приемник срабатывает на разницу напряжений в прямом и обратном проводе и имеет значительный коэффициент ослабления синфазных составляющих (КОСС) помех, которые в каждом отдельном проводнике дифференциальной пары близки по амплитуде и имеют одинаковую полярность (значение при вычитании помех в приемнике близко к нулю).

      Дополнительно можно отметить, чтов интерфейсах с дифференциальными стандартами сигналов уровни напряжений часто оказываются ниже, чем уровни напряжений в интерфейсах с синфазными сигналами. Например, в интерфейсе UART с сигналами КМОП уровень логической единицы может достигать напряжения питания +3,3В, в то время как в интерфейсах с сигналами LVDS размах напряжения в дифференциальной линии составляет всего 0,4В, что почти на порядок ниже уровня сигнала КМОП. Энергия излучения, в свою очередь, пропорциональна квадрату напряжения.

      Благодаря низкой излучающей способности и высокой помехоустойчивости дифференциальных линий передачи, даже при более бликом их расположении по отношению друг к другу, по сравнению с одиночными линиями передачи, уровень перекрестных наводок будет значительно снижен. Подробный анализ представлен в главе «Пример оценки влияния перекрестных наводок».

      Ниже перечислены достоинства дифференциальной линии передачи по сравнению с одиночной линией.

      1. Низкий уровень собственных излучений, благодаря взаимной компенсации равных по значению и обратных по направлению векторов магнитной индукции.

      2. Высокая устойчивость к воздействию внешних помех, шумов в цепях электропитания, дребезгу земли.

      3.