Coincidencia de impedancia para trazas de frecuencia corta-baja

Olvídate del reloj o la frecuencia de la señal. Piense en el tiempo de subida de borde . Una onda cuadrada perfecta de, digamos, 320 Hz en realidad contiene componentes de frecuencia mucho más altos:

Puedeverqueloscomponentesdefrecuenciavanhasta2000Hz(ytambiénvanmásallá).Perosireduceeltiempodesubidadelaondacuadrada,eliminaráestoscomponentesdealtafrecuencia.

A medida que agregamos componentes de frecuencia cada vez más altos, podemos ver que el tiempo de aumento de la ola se acorta cada vez más.

Para decidir qué frecuencias contiene su señal, observe el tiempo de subida en un osciloscopio.

El tiempo de subida de una señal generalmente se considera como el tiempo que se tarda en pasar del 10% al 90% de la amplitud. Una vez que haya tomado esta medida, la frecuencia máxima de la que debería preocuparse es sobre:

freq = 0.5 / tiempo de subida

¡Un reloj de 100MHz será un gran problema si el tiempo de subida es de 10ps!

Como con muchas cosas, la respuesta depende de la aplicación específica.

La regla empírica de 1/8 de longitud de onda generalmente funciona, pero asegúrese de considerar todas las frecuencias en la señal. Esto es bastante sencillo para una señal de RF de banda estrecha, pero si está hablando de una señal digital con bordes rápidos, las frecuencias relevantes se extienden a 20 × la frecuencia del reloj del sistema o más. Esto puede reducir su "distancia segura" a solo unos centímetros.

También, considere si la traza de PCB está simplemente conectando una fuente y una carga en la misma placa, o si es parte de una línea de transmisión más larga, tal vez saliendo a través de un conector. En este último caso, cualquier desajuste de impedancia, no importa lo corta que sea, causará reflejos de señal en la ruta general.