¿Reflejos de señal en el conductor?

Esta pregunta está relacionada con ¿Cómo uso acopladores direccionales en una señal diferencial?

Entiendo que si tengo una falta de coincidencia de impedancia al final de un cable de señal, por ejemplo, de un terminador que no coincide con la impedancia del cable, entonces puedo esperar recuperar los reflejos.

Lo que no entiendo es exactamente lo que sucede cuando tiene una falta de coincidencia de impedancia en el extremo del cable del controlador.

Falta de coincidencia de impedancia corta en el extremo del controlador de un cable de señal diferencial.

Si una parte muy corta del cable en el extremo del controlador tiene una impedancia desconocida, ¿es esto un problema? ¿Provocará reflejos perceptibles? Mi instinto sería 'no' porque la longitud es muy corta.

Quiero decir, esto debe suceder en todas las situaciones de todos modos. La impedancia de las patas del IC del controlador no coincide con la impedancia, pero son tan cortas que no es un problema. Obviamente, la longitud en ese caso sería muy corta. Si ese es el caso, entonces la pregunta sería: "¿Cuánto tiempo es demasiado?"

Este cable transportará 100 Mb/s LVDS (que significa Señal diferencial de bajo voltaje). Esta es mi estimación del espectro de la señal.

Espectro LVDS 100 MB/s

Que se basa en esta forma de onda:

Forma de onda LVDS

Respuestas (1)

No creo que obtengas reflejos significativos. Si la impedancia de carga coincide con la línea de transmisión, no habría reflejos en esa línea de transmisión. En realidad, hay una pequeña línea de transmisión entre la carga del conductor y la larga línea de transmisión, por lo que hay una oportunidad para reflexionar allí.

Piénselo de esta manera: "mirando" la línea de transmisión, "verá" una cierta impedancia (la impedancia de onda ). Del mismo modo, "observando" la impedancia del controlador desde el propio controlador, "verá" otra impedancia.

La línea de transmisión de su conductor es de 15 mm. La permitividad relativa de la mayoría de los metales es 1, por lo que podemos suponer que la velocidad de propagación es C . Su señal es de 100 Mb/s, así que supongamos una frecuencia de señal de 100 MHz. La longitud de onda es así:

λ = C / F = ( 3 × 10 8 metro / s ) / ( 100 × 10 6 H z ) = 3 metro

Lo que importa es la longitud de la diminuta línea de transmisión en múltiplos de la longitud de onda :

yo / λ = 0.015 / 3 = 0.005 λ

Esto es demasiado pequeño para causar reflexiones significativas. Si bien puede obtener reflejos debido a la posible falta de coincidencia (como se explica aquí , el reflejo depende de los valores de impedancia y no de la longitud de la línea de transmisión), la línea es demasiado pequeña para que cambie el patrón de onda estacionaria.

Lo único que debe preocuparte es el divisor de voltaje. Dado que la línea de transmisión principal coincide, la "verá" como una carga de 100 ohmios: esto formará un divisor de voltaje con la carga de conducción. Para una transferencia de potencia óptima a la carga, querrá minimizar la impedancia del controlador.

EDITAR: si desea leer más, le recomiendo un libro de texto sobre el tema. He estado leyendo Fundamentals of Applied Electromagnetics de Ulaby et al., repasa los reflejos y las coincidencias en detalle en el Capítulo 2.

EDICIÓN 2: no estoy en el campo, soy un estudiante de EE y resulta que estamos estudiando este tema en este momento. Estoy seguro de que alguien con experiencia profesional podría dar una respuesta más práctica.

@JeffE, aproximar una señal digital por su frecuencia de reloj es una muy mala decisión. Está determinada por el tiempo de subida de la señal, llamada frecuencia de codo, que en este caso no es mucho más alta, solo 1/.3 veces más rápida. Una nota al margen, generalmente se acepta que el mejor libro para aprender estas cosas es Diseño digital de alta velocidad: un manual de magia negra . Es un poco más antiguo pero increíblemente bueno y una lectura bastante difícil a veces (te hace pensar).
Para no ser todo negativo, gracias por tomarse el tiempo de visitar el sitio y ser lo suficientemente valiente como para escribir una respuesta. Espero que nos sigas visitando.
Nada negativo, agradezco los comentarios.
@Kortuk Me encantaría saber su opinión sobre esta pregunta.
@Rocketmagnet, ha escuchado mis únicas correcciones, la otra cosa importante de la que preocuparse con una falta de coincidencia en el lado de la fuente es que las señales que viajan de regreso desde el lado de la terminación sonarán fácilmente. Sin embargo, la mayoría de los controladores no se adaptarán al cable, por lo que necesitan una terminación en serie para aumentar su impedancia. Corregí qué frecuencia se debe usar pero la respuesta es válida.
@Kortuk Entonces, si la terminación es correcta y no hay reflejos desde el otro extremo, ¿básicamente no debería preocuparme por el bit de 15 mm?
@Rocketmagnet, sí, eso es principalmente lo que te digo. Jeff ha dado buenos consejos.
@Kortuk Gracias. Crearé mi solución en CAD y agregaré una representación pronto.