Зависит ли скорость сигнала от длины проводника на печатной плате?
После публикации статьи «Электромагнитная совместимость при проектировании печатных плат» у некоторых читателей возник вопрос: зависит ли скорость сигнала от длины проводника на печатной плате. Скорость сигнала не зависит от длины проводника, но зависит время задержки сигнала. Подробнее об этом в нашей статье. Давайте разберем подробнее. 1. В чем отличие скорости сигнала и его задержки? Это два разных понятия, которые часто путают: · Скорость сигнала (VelocityofPropagation, Vp) - это фундаментальное свойство среды, в которой распространяется сигнал. Она зависит от материала диэлектрика (в основном, от диэлектрической проницаемости, εr), окружающего проводник. Скорость сигнала НЕ зависит от длины дорожки. Формула: Vp = c / sqrt(єeff), где: c – скорость света в вакууме (~3*10^8 м/с) єeff – эффективная диэлектрическая проницаемость (зависит от материала печатной платы). Для типичного материала FR4 (єeff ≈ 4.4) скорость сигнала составляет примерно половину скорости света: Vp ≈ 1.5 * 10^8 м/с (или 15 см/нс). · Задержка сигнала (TimeDelay, Td) - это время, которое требуется сигналу, чтобы пройти от начала до конца проводника. Вот она как раз прямо пропорциональна длине дорожки. Формула: Td = Length / Vp Вывод: Чем длиннее проводник, тем больше время задержки Td, хотя скорость Vp остается постоянной для данной среды. 2. Почему это так важно в проектировке печатной плате? На низких частотах и для коротких дорожек эта задержка ничтожна и не играет роли. Но в высокоскоростных цифровых схемах (процессоры, DDR память, PCI Express) и аналоговых СВЧ-устройствах задержки становятся критичными.
https://habr.com/ru/companies/electroconnect/articles/957434/
#печатные_платы #электроника #производство #проект_платы #разводка #скорость_сигнала #печатная_плата #технология_производства #топология