ПРИЛОЖЕНИЕ E

ОТРАЖЕНИЯ В ЛИНИЯХ СВЯЗИ

На низких частотах большинство проводников можно считать электрически «короткими» (/ 0,5tr/tu [м], / Я/2я [м]) н они просто добавляют е5<.костную составляющую в узлы сигнала. Однако

а экранированной пары скрученных проводов (рис. Д.9)-П0 формуле

sf = (1/я) In [- B + S4

В большинстве приводимых формул погрешность коэффициента формы не превышает ±2 %. Для инженерных задач этого вполне достаточно: обычный производственный допуск на диаметр провода составляет от rtl до ±10 %. В печатных платах, предназначенных для систем гражданского применения, допуск на толщину слоев от ±5 до ±20 %, на толщину медной фольги ±10%, а допуск на ширину контактных площадок приблизительно вдвое больше толщины медной фольги. Вполне допустимы также 5 %-ные вариации относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика, связанные с изменениями температуры и частоты.

Рекомендуемая литература

1. Gunston М. А. R. Microwave Transmission-Line Impedance Data. New York: Van Nostrand Reinhold Co., 1972.

2. HUberg W. Electrical Characteristics of Transmission Li-res. Dedham, MA: Artech House Books, 1979.

3. Keenan R. K. Decoupling and Layout oi Digital Printed Circuits. Pinellas Park, FL: TKC, 1985.

4. Lefferson P. Twisted Magnet Wire Transmission Lfne. IEEE Transactions on Parts, Hybrids and Packaging. PHP-7:4 (December 1971), p. 148-154.

5. Saad Th. S., ed. Microwave Engineers Handbook. Vol. 1. Dedham, MA: Artech House, Inc., 1971.

на высоких частотах эти же проводники следует считать электрически «длинными»: резкие изгибы проводников, наличие соединителей, соединения с передатчиками и приемниками и оконечные нагрузки сильно изменяют импеданс и искажают высокочастотные сигналы. Если прямой и обратный сигнальные провода приблизительно параллельны, то для

рис. Е.1. Эквивалентная схема длинной линии связи.

определения влияния этих нерегулярностей на распространение сигналов можно воспользоваться теорией линий связи.

На рис. Е.1 показана модель длинной линии связи, соединяющей передатчик (слева) с приемником (справа). Пусть напряжение холостого хода на выходе передатчика есть Vs и сопротивление Rs, а входные сопротивление и емкость приемника соответственно Rl и Cl. Пусть линия связи имеет емкость С, ш-. дуктивность L, время задержки tp и импеданс Zq:

С = С„/ + [Ф]. L = LJ[rn],

tp = {LCf" = /«/[14- {CJCJ)f [cJ, Zo = (i/C)"" = Zo [CJKCJ + C)f [Ом].

где Си, La, ta и Zq - харэктеристичсские значения параметров бесконечно длинной линии связи без потерь. Пусть в течение длительного времени Vs = Vi\ обозначим напряжение, на передатчике Vd, напряже-

ние в середине линии связи Vm и напряжение у приемника Vr. Тогда при / О [с1

Va = V = Vr= VMiRs + Rl) IB].

Предположим, что в момент времени t~0 Vs изменилось скачком до Vf. Этот скачок напряжения делится между Rs и Zo; при этом в линии связи напряжение увеличивается на

lVl=={Vf~V,)Zo/iRs + Zo)lBl

а напряжение на передатчике принимает вид

Vrf - VM(Rs + Rl) + {Vf ~ V,) Zo/{Rs + Zo) [B]

при />0[с].

Скачок напряжения достигает середины линии связи через i ж 0,5/р, поэтому

Vm - VMiRs + Ri) + {Vf ~ V,) ZMs + Zo) [B]

иря />/р/2[с].

В момент времени t = tp скачок напряжения достигает праемника. Он отражается от параллельно соединенных Rl н Ci. (коэффициент отражения (Rl-Zo)I{Rl + Zo)), вызывая новый скачок напря-

Ж«1ИЯ

тогда при i > tp [с]

Vr=\ViRd{Rs + Rl)\ -f \{Vf - V,) Zo/{Rs + Zo)] X

Xi2RL+Zo~Z)/{R + Z)lB].

Если Rl Ф Zo новый скачок напряжения распространяется обратно к передатчику, отражается таким же образом от Rs, вновь достигает приемника, и т. д. Через достаточное время в линии связи установится стаццонарюе.значение напряжения

Vd= V„ = Vr VfRJiRs 4- Rl) [В].

На рнс. Е.2 показаны изменения Va, Vm и Vr при положительномскачке дня девяти .возможных сочетаний оконечных нагрузок. При отрицательном скачке