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技术专题
串联终端传输線(xiàn)上的電(diàn)压和電(diàn)流波形
串联终端的传输線(xiàn) 是连接CMOS器件的主要方法 ，在下面的讨论中，所有(yǒu)提到的器件都是CMOS器件。CMOS器件实际上导致了ECL技术的灭亡，因為(wèi)使用(yòng)ECL，无论采取什么措施，生产線(xiàn)总是会消耗功率并导致大型机器出现严重的散热问题。
图1是典型的5V CMOS驱动器，其50欧姆传输線(xiàn)连接到无源CMOS接收器。
图1.典型的串联终端CMOS传输線(xiàn)
无源接收器意味着它仅对输入端呈现的電(diàn)压波形做出响应。為(wèi)了便于说明，CMOS接收器看起来像很(hěn)小(xiǎo)的電(diàn)容器，被认為(wèi)是开路的。在这里，線(xiàn)長(cháng)约12英寸（30厘米）。PCB中的能(néng)量每纳秒(miǎo)传播大约六英寸。因此，这条線(xiàn)大约两纳秒(miǎo)長(cháng)。
图2中显示了图1中传输線(xiàn)的示意图。
图2.传输線(xiàn)的示意图
可(kě)以看出， 沿着传输線(xiàn)的長(cháng)度分(fēn)布着電(diàn)容，電(diàn)阻和電(diàn)感。如前几篇文(wén)章所述，这些元件被称為(wèi)寄生元件，它们以每单位長(cháng)度的電(diàn)感与每单位長(cháng)度的電(diàn)容器之比来建立传输線(xiàn)的行為(wèi)。此外，它们确定線(xiàn)路的阻抗，如公式1所示。
公式1.传输線(xiàn)的阻抗
注意：為(wèi)串联端接的传输線(xiàn)选择驱动器时，驱动器的输出阻抗必须等于或小(xiǎo)于传输線(xiàn)的阻抗。
在公式1中，每单位長(cháng)度的電(diàn)感表示為(wèi)Lo，每单位長(cháng)度的電(diàn)容表示為(wèi)Co。（这两个变量可(kě)以使用(yòng)2D场求解器等工具确定给定的传输線(xiàn)类型）。
T0处的等效電(diàn)路是電(diàn)压源，图3是从逻辑0到逻辑1的转换开始时的等效電(diàn)路。
图3.开关开始时T0处图1電(diàn)路的等效電(diàn)路
分(fēn)压器由驱动器输出阻抗和上部的串联端接以及下部的传输線(xiàn)阻抗组成。正确选择串联终端后，Zout和Zst的组合将与Zo相同。在此示例中，两者均為(wèi)50欧姆。
图4显示了当驱动器从逻辑0切换到逻辑1时图1中的串联端接传输線(xiàn)的電(diàn)压和電(diàn)流波形。
图4.電(diàn)压和電(diàn)流波形，串联端接的传输線(xiàn)从0切换到1
从传输線(xiàn)开始的電(diàn)压波形為(wèi)V / 2，代表電(diàn)源電(diàn)压的一半。因此，出站时，電(diàn)容充電(diàn)至V / 2。这由图4下部所示的電(diàn)流波形表示，并且可(kě)以由V对两个串联電(diàn)阻的简单计算来表示。
注意：欧姆定律描述了通过電(diàn)阻的電(diàn)流与通过電(diàn)阻的電(diàn)压之间的关系。基本上，法律规定，以安培為(wèi)单位的電(diàn)流等于以電(diàn)阻為(wèi)单位的電(diàn)压（以伏特為(wèi)单位）除以以欧姆為(wèi)单位的電(diàn)阻。
当電(diàn)流到达传输線(xiàn)的遠(yuǎn)端（开路）时，電(diàn)压加倍。EM场从传输線(xiàn)的开路端反射回去，并且正在对電(diàn)容进行充電(diàn)，直至到达V為(wèi)止。当EM场回到線(xiàn)路的起点时，電(diàn)容已充满電(diàn)，并且電(diàn)流变為(wèi)零。如图4的下部所示。
关于图4所示的操作要记住的重要事项包括：
图形底部的電(diàn)流波形持续两倍于传输線(xiàn)的電(diàn)气長(cháng)度。
从電(diàn)源子系统汲取的最大電(diàn)流由传输線(xiàn)的Zo和電(diàn)源電(diàn)压设置。
传输線(xiàn)输入处的電(diàn)流波形和電(diàn)压波形的乘积就是必须由電(diàn)源子系统提供的電(diàn)源。
波形的频率内容不是由时钟频率设置的。