Hversu lengi á sporið á PCB að vera flutningslínan?

Skilgreiningin á flutningslínu er merkislína með merkjaskilum (samsett úr tveimur vírum af ákveðinni lengd, annar er útbreiðsluleið merkja og hinn er endurkomuleið merkja). Algengasta flutningslínan er ummerkin á PCB borðinu okkar. Hverjar eru flutningslínurnar? Eins og sýnt er á myndinni hér að neðan, snúinn par kapall, koax snúru og svo framvegis.

Svo hversu lengi er ummerki á PCB til að vera flutningslínan?

Þetta tengist útbreiðsluhraða merkisins. Merkishraði í koparvírnum á FR4 blaðinu er 6 tommur/ns. Einfaldlega sagt, svo lengi sem fram og til baka tími merkisins á slóðinni er meiri en hækkunartími merkisins, ætti að vinna slóðina á PCB sem flutningslínu.

Við skulum sjá hvað gerist þegar merkið dreifist yfir langa slóð. Segjum sem svo að það sé 60-tommu PCB spor, eins og sýnt er á myndinni, er afturleiðin jarðplan innra lags PCB nálægt merkislínunni og merkislínan og jarðplanið eru opnar við langt enda.

Merkið dreifist áfram á þessari slóð og það tekur 10 ns að senda til enda slóðarinnar og aðrar 10 ns að fara aftur til upprunans, þannig að heildartími fram og til baka er 20 ns. Ef litið er á ofangreinda merkisleið fram og til baka sem venjulega straumlykkju ætti enginn straumur að vera í afturleiðinni, því hún er opin yst. En raunverulegt ástand er ekki raunin, það er straumur í fyrsta tíma eftir að afturleiðin er á merkinu.

Bættu við merki með hækkunartíma 1 ns við þessa ummerki. Á fyrstu 1 ns hefur merkið aðeins farið 6 tommur á línunni. Ég veit ekki hvort fjærendinn er opinn eða stuttur. Hversu stór er þá viðnámið fyrir merkið? ákveða? Ef litið er á merkisleiðina fram og til baka sem venjulega straumlykkju verða mótsagnir, þannig að það verður að meðhöndla hana sem flutningslínu.

Reyndar er sníkjurýmd á milli merkislínunnar og afturjarðarplansins, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan. Þegar merkið breiðist áfram breytist spennan í punkti A ekki stöðugt. Fyrir sníkjurýmd þýðir breytileg spenna að straumur myndast og stefnan er sýnd með punktalínu á myndinni. Þess vegna er viðnámið sem merkið finnur fyrir viðnámið sem rýmið sýnir, og sníkjurýmdin myndar leið straumafkomu. Merkið mun finna fyrir viðnám á hverjum stað þar sem það dreifist áfram. Þessi viðnám er mynduð með því að beita mismunandi spennu á sníkjuþolið, sem venjulega er kallað skammvinn viðnám flutningslínunnar.

Þegar merkið nær ysta endanum og spennan í fjærendanum hækkar í lokaspennu merkisins breytist spennan ekki lengur. Þó að sníkjurýmdin sé enn til staðar er engin spennubreyting og rýmið jafngildir opinni hringrás, sem samsvarar DC ástandinu.

Þess vegna er skammtímaframmistaða þessarar merkjaleiðar frábrugðin langtímaframmistöðu. Í stuttan tíma er frammistaðan flutningslínan. Jafnvel þótt ytri endi flutningslínunnar sé opinn, á merkjabreytingatímabilinu, mun frammistaða framhluta flutningslínunnar vera eins og viðnám með takmarkaða viðnám.