В любом случае вы должны ограничить его, чтобы обеспечить его правильное выполнение, но вот мыслительный процесс / математика, который необходимо учитывать для определения эффектов линии передачи.
Время нарастания и спада фронта, в отличие от того, что некоторые здесь опубликовали, частота сигнала не имеет никакого значения при определении того, когда нужно принимать во внимание эффекты линии передачи. Обычно верно, что высокочастотные сигналы имеют более быстрое время нарастания / спада, но низкочастотные сигналы также могут иметь очень быстрое время нарастания и спада, если они управляются на низкой частоте приемопередатчиком с высокой скоростью нарастания. Поскольку всегда используется самое медленное время нарастания / спада, чтобы оставаться в пределах спецификации для используемых вами деталей, вы можете уменьшить время нарастания и спада с помощью RC-фильтра у источника. В общем случае необходимо учитывать эффекты линии передачи, если длина провода превышает Tr / (2 * Td), где Tr = время нарастания сигнала в источнике, а Td = задержка распространения на единицу длины кабеля, который вы используете. Используем. Вам также может потребоваться правильно завершить сигнальные линии на более коротких кабелях, если нагрузка очень емкостная, это довольно сложно рассчитать заранее, поскольку в такой системе есть много элементов с емкостным эффектом. Если у вас возникла эта проблема, вы заметите, что в сигнале слышны звуки (под и над краем).
Ток в кабеле, он будет определен в спецификации на принимающую ИС как входной ток. Это в сочетании с сопротивлением кабеля покажет вам, допустимо ли падение напряжения с учетом характеристик принимающей ИС. Это только средняя текущая стоимость. Фактический пиковый ток может зависеть от типа используемого согласования и должен учитываться при принятии решения о том, может ли управляющая микросхема выдерживать нагрузку или вам нужен линейный драйвер. Пиковый ток должен длиться только столько времени, сколько задержка прохождения сигнала в обоих направлениях.
Если вам необходимо учитывать эффекты линии передачи, вам также необходимо знать характеристическое сопротивление кабеля и выходное сопротивление управляющей ИС.
Если вам нужно обработать эффекты линии передачи, есть несколько вариантов стиля завершения. Единственные два, которые я рассмотрел бы, - завершение источника и завершение смещенного конца AC.
В исходной нагрузке необходимо разместить резистор как можно ближе к управляющей ИС со значением, равным характеристическому сопротивлению кабеля минус выходной импеданс управляющей ИС, возможно, вам придется немного его настроить, чтобы получить паразитные характеристики как Сопротивление кабельных разъемов также будет влиять на систему и, как всегда, размещать управляющую и принимающую ИС как можно ближе к разъемам, чтобы уменьшить отражения. Это, вероятно, самый простой метод и, вероятно, лучший метод в этом случае. Пиковый ток будет (Vhigh-Vlow) / (2 * Z0) с Z0 = к характеристическому сопротивлению кабеля.
В оконечном смещенном конце переменного тока вы подключаете к сигнальной линии как можно ближе к принимающей ИС резистор, включенный последовательно с конденсатором с конденсатором, привязанным к земле. Значение резистора должно быть характеристическим сопротивлением кабеля, значение конденсатора определяется частотой сигнала (R и C образуют фильтр нижних частот). Пиковый ток привода такой же, как и для окончания источника. Средний ток возбуждения зависит от рабочего цикла сигнала, если он очень близок к 50%, то он будет примерно равен входному току принимающей ИС, если он превышает 50%, средний ток возбуждения будет выше , Поскольку R и C образуют фильтр нижних частот, этот стиль завершения будет отфильтровывать некоторый высокочастотный шум.
Пара других вещей, чтобы иметь в виду:
Использование витых пар для сигналов с одинарным концом вообще не уменьшает шумоподавления. Это приводит к более согласованному характеристическому сопротивлению для линии передачи. Это может сделать вывод лучше, если вы действительно должны были правильно завершить сигнал, но не сделали этого. Это не делает ничего, чтобы уменьшить внешний электромагнитный шум на линии.
Использование экранированного кабеля в односторонней системе в лучшем случае сомнительно. Часто можно создать ситуацию, когда внешний шум емкостно соединяется с экраном, что приводит к протеканию тока на экран, который затем соединяется с сигнальным проводом. Я бы не стал использовать экранированный кабель, если только вы не используете дифференциальную сигнализацию. Также полезность экрана от высокочастотного шума зависит от индуктивности к земле, для низкоиндуктивных трактов обычно требуются специальные разъемы.
Вы можете использовать практически одинаковую обработку мыслей на любой линии, будь то кабель или двухдюймовая трассировка печатной платы.