línea de transmisión

Una interconexión debe considerarse una línea de transmisión si las reflexiones son perjudiciales para su aplicación. Como dice Leon Heller, la longitud de onda 1/10 es una buena regla de oro.

Sin embargo, todo esto depende de la naturaleza de la señal (¿1/10 de qué longitud de onda?). Con las ondas sinusoidales, la longitud de onda en el cable será aproximadamente $ \ frac {2 X 10 ^ 8} {f} $ donde f es la frecuencia, pero variará según el tipo de cable. El efecto de las reflexiones en las ondas sinusoidales es la causa de ondas estacionarias , por lo que la amplitud variará a lo largo de la longitud del cable, pero siempre ser sinusoidal. Con las ondas cuadradas la situación se complica por los armónicos. Aunque la onda cuadrada puede tener una frecuencia fundamental baja, los armónicos introducidos por los bordes serán significativos. El efecto de las reflexiones en este caso es un subimpulso, un rebasamiento o un timbre dependiendo de dónde estén los desajustes (si $ R_S $ & $ R_L $ son inferiores a $ Z_0 $ por ejemplo, obtendrás un timbre).

¿Entonces necesitas emparejar la fuente? No. Mientras la carga coincida perfectamente, el frente de onda se desplazará por la línea de transmisión y será completamente absorbido por la carga. Considere un sistema digital con lógica de 3.3V, por ejemplo. Si terminara tanto la carga de fuente como , solo obtendría un swing de 1.65 V en la carga. Terminar solo en la carga se denomina terminación paralela .

También existe una técnica conocida como terminación de serie en la cual la fuente se termina pero la carga se deja abierta. En este caso, un borde de media amplitud se propaga por la línea y se refleja de nuevo a la fuente, elevando el voltaje a la amplitud completa a medida que regresa hasta que es absorbido por la terminación de la fuente. A lo largo de la línea, verá una señal "escalonada" excepto en la carga donde verá una forma de onda limpia.

Como regla general, no se requiere una línea de transmisión si la longitud de la conexión es inferior a 1/10 de una longitud de onda.

Una fuente de baja impedancia generalmente puede conducir una carga de alta impedancia sin ningún problema. La pérdida de la señal resulta si es al revés, y una etapa de búfer suele ser la respuesta.

Las impedancias deben coincidir al usar líneas de transmisión.

Cada línea es una línea de transmisión, sin embargo, diferentes situaciones requieren diferentes niveles de rigor.

A bajas frecuencias: desde CC a unos pocos cientos de MHz, las líneas de transmisión cortas tienen una inductancia y capacitancia muy pequeñas y, por lo general, pueden ignorarse porque no contribuyen mucho a la entrada de la impedancia de salida de lo que están conectando. La situación con ellos es similar al caso cuando las etapas se conectan directamente. Una vez que comienza a moverse a un rango de GHz, la impedancia de la línea se vuelve significativa y debe tratarla como una etapa separada de su dispositivo y hacerla coincidir. Cuando la línea es larga, como en el caso del cable, la impedancia también aumenta y se vuelve significativa, y hay que igualarla.

En niveles de alta potencia, la onda reflejada puede destruir la etapa anterior y debe preocuparse por la coincidencia incluso a bajas frecuencias. Por ejemplo, si intenta transmitir 100W con una antena desconectada, es probable que vaya a freír su amplificador de potencia (a menos que tenga protección contra dicha situación).

Ejemplo: la traza de PCB corta tendrá una inductancia de 10 nH, que a 10 MHz le dará una reactancia de 0,63 ohmios (circuito abierto), capacitancia de derivación 1 pF, o una reactancia capacitiva de 15783 ohmios (alta impedancia) y resistencia bajo 1 ohmio: todos los valores son insignificantes si la impedancia de entrada y salida de las etapas es de 50 ohmios. A 2 GHz sería una reactancia de 125 ohmios y una capacitancia de derivación de 79.6 ohmios, valores significativos que requerirían un nuevo diseño en la línea de transmisión.