New-Tech Military Magazine | 03-04/2016

קווי תמסורת דיפרנציאלים העברת אותות בקווים דיפרנציאלים היא הטכניקה המקובלת להעברת אותות ספרתיים מהירים למרחקים ארוכים. אותות ואחרים Hot Link , LVDS , Ethernet בתקן מועברים דרך קבע בדרך זו. יתרונה של שיטה מסוג EMI זו הוא חסינותה היחסית לרעשי קיימים קשרים ברורים בין אימפדנס C . M . של קו בודד לבין זוג דיפרנציאלי. הגרף להלן - D / h מציג את האימפדנס האופייני כתלות ב- דיפרנציאלי. Microstrip עבור קו מטיפוס

הוא נמוך ועל כן איננו משתמשים במבנה זה. להלן הנוסחה הקלאסית לחישוב אימפדנס אופייני עבור כרטיסים קשיחים.

של מוליך בודד בין זוג משטחים במרחקים המרחק אל H שונים. במקרה זה יהיה -המרחק אל המשטח D המשטח הקרוב ו- הרחוק. הזנחת השפעת המשטח הרחוק הוא Stripline יתרונו הגדול של מבנה הסיכוך שהוא מספק משני הצדדים אשר מונע קרינה מן הקו. מגבלתו העיקרית היא בערכי האימפדנס Stripline של מבנה האופייני שניתן להגיע אליהם ואשר נמוכים לעומת הערכים המתקבלים מקווי במטרה להשיג את אפקט .Microstrip הסיכוך הדו צדדי עם אפקט האימפדנס המכסימלי ניתן לבנות משטח אדמה בשכבה רחוקה מספיק כך שהשפעתה תהיה זניחה. להלן נבדוק מהי שכבה "רחוקה מספיק" ומתי מותר להזניח את השפעת המשטח הרחוק. האימפדנס המכסימלי יתקבל עבור ערכו יהיה:

B = Distance between both reference planes H = Distance between signal plane and reference plane W = Width of the trace Zo = Characteristic impedance ( ohms ) T = Thickness of the trace זאת כאשר מתקיימים התנאים הבאים: W /( H - T ) < 0.35 T / H < 0.25 גם כאן יש לשים לב כי התנאים לקיום הנוסחה אינם מתאימים לניתוח צמות ויש להתייחס לנוסחה זו כחסם בלבד. Dual Stripline זהו מקרה של שני מוליכים בין שני משטחי אדמה.

) ניתן D/h)>4 מתוך הגרף נובע כי עבור שהוא הערך Zdiff ≈ 2ZO להניח כי המכסימלי אליו ניתן להגיע. מסקנות . האימפדנס הדיפרנציאלי המכסימלי של 1 . 2Zo זוג קווים יהיה שווה ל- . ניתן להגיע לערך זה אם נרחיק את 2 . 4h הקווים זה מזה עד כדי 5h . קווים הרחוקים זה מזה מרחק של 3 ומעלה אינם משפיעים זה אל זה (בדיוק של )0.5% קווי תמסורת בלתי מתואמים לצורך בדיקת המשמעות של קווי תמסורת בלתי מתואמים נבנתה תוכנית סימולציה המחשבת את האות המתקבל בקצה הקו. FFT התוכנה מבצעת פעולת על האות, מכפילה אותו בפונקצית התמסורת של הקו ומתמירה אותו חזרה לציר הזמן. כל הסימולציות להלן יודגמו עבור: 100 MHz • אות שעון בתדר 5 cm • קו באורך 1 nSec • זמני עליה\ירידה חסינות האלקטרוניקה לחוסר תאום קו תמסורת כפי שראינו עד כה, הידע והיכולת הטכנית הנוכחית אינם מאפשרים תכן קווי

Zo גדול מספיק כך ש- D בפועל ניתן לבחור באופן מעשי יהיה קרוב מספיק ל- ונקבל מתוך הנוסחה D > )9 H - T נבחר ( לעיל:

ZO בציור להלן אנו רואים את ערכו של כאשר: D עבור ערכים שונים של

εr = 3.3 H = 4 mil T = 1.4 mil

בתנאים אלו מתקבל:

Z ∞ = 46.5 Ω

Where : Zo = characteristic impedance ( ohms ) W = width of the trace T = thickness of the trace B = distance between both reference planes H = distance between signal plane and reference plane εr = dielectric constant of the planar material While : W /( H - T ) < 0.35 T / H < 0.25 ניתן להשתמש בנוסחה זו גם עבור מקרה

מסקנה בכדי לקבל הזנחה של השפעת המשטח המשמעות D > )9 H - T הרחוק נדרוש: ( המעשית היא דרישה למרווח ברוחב עלה (כלומר, עלה בלתי מנוצל)

75 l New-Tech Military Magazine