Электрические длинные и короткие электрические связи.

Задержка времени приёма и спада - крутизна, чем оно меньше, тем цифровые схемы более

скоростные.

Крутизна фонта чем меньше, тем цифровая схема быстрее работает.

Критерий длительности цепи . tл - время распространения сигнала в линии.

Электрически короткая линия .

Для электрически длинных линий связи нужно решить вопрос, возникает отрицательный сигнал в линии и наложение на входной сигнал.

В этих случаях необходимо согласовывать .

l – единица длинны линии.

- удельная индуктивность среды;

- удельная ёмкость среды;

- время удельной задержки распределения в вакууме.

- эффективная диэлектрическая проницаемость среды;

Удельное время задержки сигнала в линии зависит от физических параметров.

m - относительная магнитная проницаемость среды.

Если проводник в не магнитной среды при расчётах m = 1.

 

Влияние неоднородности линии на прохождение сигнала.

Несогласованность волнового сопротивления в линии

Электромонтажная линия, протяженность которой соизмерима с длинной наиболее высокой частотной составляющей спектра передающего сигнала называется электрически длинной линией. В них установившийся режим будет иметь место через время распределения сигнала в линии.

Сигнал приложенный к началу линии - падающий, на конец линии – входной (принимаемый) сигнал.

Если линия неоднородна - проводник имеет различную ширину, устанавливаются дополнительные элементы, то падающий сигнал отражается от неоднородности при этом образуется отраженная волна, которая накладывается на падающий сигнал, изменяя форму и величину. Если считать, что линия не имеет потерь (помех), то при движении сигнала вдоль линии его форма и уровень не изменяется - идеальный случай. Эффект отражения сигнала от неоднородности наиболее сильно ощущается в электрически длинных линиях у схем с наиболее крутым фронтом распространения сигнала. Коэффициент отражения по напряжению

- полное сопротивление нагрузки;

- полное сопротивление линии;

Коэффициент отражения по току:

В электрически длинных линиях происходит влияние отражённого сигнала на падающий, что может вызвать неправильное срабатывание.

Возможные виды искажения сигнала:

1. При переходном апериодическом процессе уменьшается быстродействие, так как увеличивается время нарастания сигнала до необходимого значения. Происходит уменьшение тактовой частоты.
2. При колебательном переходном процессе возможны ложные срабатывания логических элементов, увеличение амплитуды сигнала достигает порогового либо больше порогового значения.

Отраженные в электрически коротких линиях импульсы, не представляют опасности из-за малой длительности отражённого сигнала, из-за малой пропускаемости и увеличении коэффициента помехоустойчивости. Повышение быстродействия электронной аппаратуры и функциональной сложности приводит к увеличении доли электрически длинных линий при постоянном размере платы.