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[導(dǎo)讀]本文比較通俗的,用大家常規(guī)的電容,電感的觀點(diǎn)來分析傳輸線阻抗的概念。現(xiàn)在的高速M(fèi)CU,尤其是ARM等布線都需要射頻理論了,比如USB線,網(wǎng)卡線,高速SDRAM,LVDS接口,SATA等都是高頻傳輸線理論了,所以要想深入MCU,

本文比較通俗的,用大家常規(guī)的電容,電感的觀點(diǎn)來分析傳輸線阻抗的概念?,F(xiàn)在的高速M(fèi)CU,尤其是ARM等布線都需要射頻理論了,比如USB線,網(wǎng)卡線,高速SDRAM,LVDS接口,SATA等都是高頻傳輸線理論了,所以要想深入MCU,高頻的一些理論也必須理解。

傳統(tǒng)的電磁場理論基于麥克斯維方程,就這個(gè)方程來說,就是本科生也不見得搞得明白,并且就算搞明白了,也是一時(shí),很多細(xì)節(jié)還是不行,并且過后又會忘記。所以用電磁場理論來分析傳輸線,難度比較大。本文用常規(guī)的思維,常規(guī)的電容電感理論解釋傳輸線問題,獲得比較好的效果,基本上一般高中知識的朋友都能理解。

如下:
我們知道電磁場是一種能量場,對于電磁場來說,它的電場和磁場是相生相息的,同時(shí)達(dá)到最大,也同時(shí)達(dá)到最小,即We = Wh。這個(gè)跟電磁場的諧振是有區(qū)別的,對于電磁場的諧振來說,電場能量最大的時(shí)候,磁場能量最小,電場能量最小的時(shí)候,磁場能量最大。他們相互轉(zhuǎn)換,所以能量傳不出去。


    我們試從平衡傳輸線來分析阻抗的概念:
如下圖:傳輸線的等效電路
我們把傳輸線微分化,就是右邊的等效電路圖,其中L為傳輸線單位長度兩線的電感,C為傳輸線單位長度兩線之間的電容,
因?yàn)椋?nbsp;   We = Wh

所以:    1/2 * C * U * U = 1/2 * L * I * I
上面是電容的能量公式和電感的能量公式,U表示電容兩端電壓,I表示通過L的電流。
我們化解一下這個(gè)公式:
         U / I = SQR(L / C) = Z
         式中SQR為開根號符號


Z就是傳輸線的阻抗,它表征了電磁場在傳輸線里傳輸?shù)臅r(shí)候,傳輸線上的電壓跟電流的關(guān)系。當(dāng)然,大家也可以從這個(gè)阻抗的概念出發(fā),可以理解為什么不同的傳輸線連接的時(shí)候會引起電磁場反射的原因了。因?yàn)?strong>傳輸線上的電壓和電流只能按阻抗的比例來傳輸能量的。

 

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