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这么想一下:$ a( ^% i R' w# i) J1 o, c
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假设现在有一个信号线连接驱动器和接收器,输出电平1V,传输线50R特性阻抗,它的电长度(传播时延)为1纳秒.紧靠这个信号线下面是一个平面层,在时间t=0时刻,驱动输出一个高电平,这个信号以光速向接收端前进.问题来了:当驱动器翻转输出1V的时候,在这个信号到达负载的1ns的传播过程中,这个电流有多大,它的回路在哪?- n6 r8 m3 d- V( |+ @; }
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直观上,电流必须是回路,电流也不可能累积.所以当驱动器输出电流的时候,这个电流一定是从驱动器的某个引脚输出,再通过有一条路径从这个驱动器的地引脚流回来.而且大小是可以知道的" c. R0 P% l8 j# A" u5 \1 Y
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先说电流的大小,在信号到达接收端(并被反射回源端)之前的输出电流保持为20mA,即1V/50R.这也就是特性阻抗的真实意义,即入(反)射电流与入(反)射电压的比值
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既然驱动器输出了20mA电流,信号线的这一段只是这个回路的一半(类似二楼说的火线),电流回路的另一半,也就是回流路径(或者说零线)在哪呢?很明显,地平面就是这个电流回路的另一半.它的方向是与信号线上的电流方向是相反的,大小相等,其结果好比在平面以下产生了一个镜像电流,(与参考平面是电源层还是地层无关).这个回流最终还是要通过IC的地引脚(或者电源引脚)回到源端,形成真正的回路, m; I; @. h! ~. W" H
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还有一个问题,为什么会产生20mA电流?它作了什么功没有?这个20mA的电场就用于在50R的传输线上建立1V电场,并且这个电场不断地沿信号线的方向前进,这个电场的移动的速度就是信号传播的速度.
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这又引来了另一连串问题,电场一旦建起来并且达到稳态,这个电流是不是就没有了?电场从建立到稳定要多长时间?在不稳定的这段时间内,电流和电压如何变化?请参阅传输线方面的书 |
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发表于 2009-3-29 12:31
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发表于 2009-3-29 23:30
