传输线

1、计算机系统的组成 计算机系统由硬件和软件两部分组成 硬件，是指计算机的实体部分，由看得见摸得着的各种电子元器件组成，如主机、外设 软件，是指具有各类特殊功能的程序，通常放在计算机的主存或辅存中 软件分为系统软件和操作软件 系统软件（程序软件），用来管理整个计算机系统，监听服务，调度系统资源，包括：标准程序库、语言处理程序、操作系统、服务程序、数据库管理系统、网路软件等 应用软件（应用程序），用户根据任务需要所编制的各种程序 2、冯诺依曼机器的主要特点？ 1）计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成； 2）指令和数据存储在存储器中，并可以按地址访问； 3）指令和数据均以二进制表示； 4）指令由操作码和地址码构成，操作码指明操作的性质，地址码表示操作数在存储器中的位置； 5）指令在存储器内按顺序存放，通常按自动的顺序取出执行； 6）机器以运算器为中心，I/O设备与存储器交换数据也要通过运算器。（后来以存储器为中心） 3、区分存储单元、存储字、存储字长、存储体、机器字长、存储字长 存储单元：存储一个存储字并具有特定存储地址的存储单位； 存储字：一个存储单元中存放的所有的二进制数据，按照某个地址访问某个存储单元获取的二进制数据。 存储字长：存储字中二进制数据的位数，即按照某个地址访问某个存储单元获取的二进制数据的位数； 存储体：由多个存储单元构成的存储器件。

典型的集总参数网络VS分布参数网络 集总参数网络： 在一般的电路分析中，电路的所有参数，如阻抗，容抗，感抗都集中于电路的各个点上，各个点之间的信号传递是瞬间传递的，这种电路模型即为集总参数网络（大学以前学的电路模型就是这个）； 分布参数网络 但是随着频率的提高，信号的传输不再是电压和电流，而是依靠电磁场传播，电磁场被锁定在导线和参考地之间。由于这种高频效应等效成电路时，导线上各个位置的电压电流也不同----参数分布网络 传输线就是典型的分布参数网络模型 分布参数网络：具有 特征阻抗 ，分布参数电路中的电流和电压除了是时间的函数外还是空间坐标的函数； 研究分布参数网络时，常以具有两条平行导线，而且参数沿均匀分布的传输线为对象—平行导线，双绞线，同轴电缆 传输线上的每一段都有分布电容，电感和电阻。通常用单位长度上的电感L，电容C以及电阻R来表示； 电信号沿传输线的传播规律 ：根据两条平行导线，利用微积分可以分别推导电压，电流关系； 来源： CSDN 作者： 中古传奇 链接： https://blog.csdn.net/li_kin/article/details/103836905

阻抗匹配 设计一个匹配网络来实现阻抗变换 微带线与带状线 微带线是一种用电介质将导线与接地面隔开的传输线，印制迹线的厚度、宽度和迹线与接地面间介质的厚度，以及电介质的介电常数，决定微带线特性阻抗的大小。大概图长这样 带状线是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线。如果线的厚度和宽度、介质的介电常数以及两层导电平面间的距离是可控的，那么线的特性阻抗也是可控的。类比想象一下图吧 电长度 电长度定义：传输线的物理长度与传输波长（在传输线中）的比值 电长度物理意义：eg 物理长度为1m的传输线，对于波长分别为10cm和1cm的两个电磁波，电长度分别为10和100，也就是说：在一米的传输线上波长为10cm的波变化了10个周期，而波长为1cm的波变化了100个周期。可见：相同物理长度上波变化越频繁电长度越大！即电长度是用来描述电磁波波形变化频繁程度的物理量 电容并联可增大电容量，串联减小。串联后容量是减小了，但是这样可以增加他的耐压值。计算公式是：C=C1*C2/(C1+C2)。 并联后容量是增大了，但是它的耐压值不变。计算公式是：C=C1+C2（反正跟电阻那个相反） 电容的串联电压：总的电压等于各个电容的电压之和。电容的并联 总的电流等于各个电容的电流之和。 谐振 由电感L和电容C串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路。其中R为电路的总电阻，即R=RL+RC，RL和RC分别为电感元件与

背景：为统筹电路设计较全面的知识点，本人将在近期推出电路设计中各种常用器件与设计理念，如基 本元 器件电阻、电容、电感、二极管保护，存储器件 SDRAM、FLASH，PCB设计工艺DCDC电源、PCB板布线设计工艺等，希望能为大家提供些许参考。 在电路设计中，经常需要使用匹配电阻，如 闭路电视同轴电缆 、时钟数据线等， 如果阻抗不匹配会有什么不良后果呢？如果不匹配，则会形成反射，能量传递不过去，降低效率；会在传输线上形成驻波（简单的理解，就是有些地方信号强，有些地方信号弱），导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备 。 关于串联 匹配 电阻其作用 ： 1、概 述 ： 高速信号线中才考虑使用这样的电阻 ， 低频情况下，一般是直接连接 。 这个电阻有两个作用 ： ① 阻抗匹配 ： 因为信号源的阻抗很低，跟信号线之间阻抗不匹配，串上一个电阻后，可改善匹配情况，以减少反射，避免振荡等 。 ② 减少信号边沿的陡峭程度 ： 可以 减少信号边沿的陡峭程度，从而减少高频噪声以及过冲等 。 因为串联的电阻，跟信号线的分布电容以及负载的输入电容等形成一个RC 电路，这样就会降低信号边沿的陡峭程度大家知道，如果一个信号的边沿非常陡峭，含有大量的高频成分，将会辐射干扰，另外，也容易产生过冲 。 2、 详述（阻抗匹配） 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式 。

模拟电路的设计是工程师们最头疼、但也是最致命的设计部分，尽管目前数字电路、大规模集 成电路的发展非常迅猛，但是模拟电路的设计仍是不可避免的，有时也是数字电路无法取代的，例如 RF 射频电路的设计！这里将模拟电路设计中应该注意的问题总结如下. （1）为了获得具有良好稳定性的反馈电路，通常要求在反馈环外面使用一个小电阻或扼流圈给容性负载提供一个缓冲。 （2）积分反馈电路通常需要一个小电阻（约 560 欧）与每个大于 10pF 的积分电容串联。 （3）在反馈环外不要使用主动电路进行滤波或控制 EMC 的 RF 带宽，而只能使用被动元件（最好为 RC 电路）。仅仅在运放的开环增益比闭环增益大的频率下，积分反馈方法才有效。在更高的频率下，积分电路不能控制频率响应。 （4）为了获得一个稳定的线性电路，所有连接必须使用被动滤波器或其他抑制方法（如光电隔离）进行保护。 （5）使用 EMC 滤波器，并且与 IC 相关的滤波器都应该和本地的 0V 参考平面连接。 （6）在外部电缆的连接处应该放置输入输出滤波器，任何在没有屏蔽系统内部的导线连接处都需要滤波，因为存在天线效应。另外，在具有数字信号处理或开关模式的变换器的屏蔽系统内部的导线连接处也需要滤波。 （7）在模拟 IC 的电源和地参考引脚需要高质量的 RF 去耦，这一点与数字 IC 一样。但是模拟 IC 通常需要低频的电源去耦

信号完整性之反射 反射（reflection） 信号传输模型 Sin为信号源/驱动源，R1为内阻;R2为源端匹配电阻，一般是33/50R；R1+R2我们称为源端阻抗。 R3为终端匹配，一般是50欧，有时会上拉到电源，R3和终端及内阻阻抗并联值称为终端阻抗。 微带线特性阻抗/特征阻抗，如果这条传输线是一条均匀的传输线，它在每一个位置的瞬时阻抗都是相同的，我们把这个固定的阻抗值叫做传输线的特征阻抗。 而瞬时阻抗值的就是当信号在微带线上传输时，每时每刻所感受到的信号阻抗就是瞬时阻抗，瞬时阻抗可以等于特征阻抗，当然也可以不等于，但是只要是在允许公差范围就影响不大叫做特征阻抗。 特征阻抗一般有两种说法： 1、当信号传输时，本质微电磁波传输，此时伴随着电场和磁场，而阻抗被定义为电场和磁场的比值； 2、但信号传输时为高速信号，此时传输线非理想线，包含分布参数如电容、电感和电阻，此时对于信号来讲这些参数形成的阻抗就是瞬时阻抗值。 微带线特性阻抗与输入阻抗和输出阻抗一致时，对信号传输最优，此时不会发生反射。此时我们说传输线阻抗是连续的,不会发生反射。 阻抗不匹配 如果不匹配，将会导致信号反射问题，最终引起过冲和下冲问题。 而整体的影响如下图所示： 源端我们说一般叫做源端匹配，就算源端不匹配了在源端发生了反射，但是不会传到终端去；此时需要终端完全吸收掉，所以我们叫源端匹配，终端吸收。 反射的量化

1. 无耗传输线 低耗传输线的传播常数和特征阻抗可以认为线是无耗的而得到的很好第近似。 无耗传输线中传播常数β为 \[ \beta=\omega\sqrt{LC} \] 相速是 \[ v=\frac{\omega}{\beta}=\frac{1}{\sqrt{LC}} \] 波阻抗 \[ Z=\sqrt{\frac{\mu}{\epsilon}} \] 注意： 传播常数、波阻抗与无耗媒质中的平面波是相同的。 2. 端接负载的传输线 电压反射系数 \(\Gamma\) ： \[ \Gamma=\frac{Z_L-Z_0}{Z_L+Z_0} \] 回波损耗(return loss, RL)： 但负载失配时，不是所有来自源的功率都传给了负载 \[ RL=-20\log |\Gamma| dB \] 若负载与线是匹配的，则 \(\Gamma\) =0,而且线上电压幅值为常数。然而，当负载失配时，反射波的存在会导致驻波，这时线上的电压幅值不是常数，会沿线起伏。 驻波比： 可以定义为： \[ \rho=\frac{V_{max}}{V_{min}}=\frac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|} \] 传输线的阻抗方程： \[ Z_{in}=Z_0\frac{Z_L+jZ_0tan\beta l}{Z_0+jZ_Ltan\beta l} \] 2.1 无耗传输线的特殊情况

信号完整性的定义 定义：信号完整性（Signal Integrity,简称SI）是指在信号线上的信号质量。 差的信号完整性不是由某一单一因素导致的，而是板级设计中多种因素共同 引起的。当电路中信号能以要求的时序、持续时间和电压幅度到达接收端时，该电路就有很好的信号完整性。当信号不能正常响应时，就出现了信号完整性问题。 信号完整性包含： 1、波形完整性（Waveform integrity） 2、时序完整性（Timing integrity） 3、电源完整性（Power integrity） 信号完整性分析的目的就是用最小的成本，最快的时间使产品达到波形完 整性、时序完整性、电源完整性的要求。 我们知道：电源不稳定、电源的干扰、信号间的串扰、信号传输过程中的反射，这些都会让信号产生畸变，看下面这张图，你就会知道理想的信号，经过：反射、串扰、抖动，最后变成什么鬼。 如果你的示波器测试上这样的信号，你一定会问，为什么会这样，怎么去解决。 首先我们说一下反射： 反射－－初始波 当驱动器发射一个信号进入传输线时，信号的幅值取决于电压、缓冲器的内阻和传输线的阻抗。驱动器端看到的初始电压决定于内阻和线阻抗的分压。 反射系数 其中-1≤ρ≤1 当ρ=0时无反射发生 当ρ=1(Z 2 =∞，开路)时发生全正反射 当ρ=-1(Z2 =0，短路)时发生全负反射 初始电压，是源电压Vs（2V）经过Zs

转：https://www.cnblogs.com/sum-41/p/11538275.html 总线是什么、有什么用 总线（bus），是用于连接计算机中各种功能部件（如CPU、内存、输入、输出设备），并在它们之间传送数据的公用线路或通路，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备（如U盘、移动硬盘）通过相应的接口再与总线相连接，从而形成计算机硬件系统。 如果说主板是一座城市，那么总线就像是城市里的公共汽车（bus），能按照固定行车路线，传输来回不停运作的比特（bit）。 总线的分类 在计算机系统中，按其所连接的对象，总线可分为： 片内总线和系统总线。 片内总线 ，它是CPU内部的信息传输线，连接着控制器、运算器等部件，使用片内总线可以简化CPU内部的电路结构。 系统总线 ，它是连接CPU、主存、硬盘、IO设备、USB插槽、PCI插槽等计算机组件的一条信息传输线。 按照所传输的信息种类，系统总线可以分为： 数据总线：双向传输各个部件的数据信息 地址总线：指定源数据或目的数据在内存中的地址 控制总线：用来发出各种控制信号的传输线，控制信号经由控制总线从一个组件发送给另外一个组件，可以监视不同组件之间的状态 来源： https://www.cnblogs.com/jvStarBlog/p/11941522.html

Characteris Impendance(特性阻抗，也称为‘特征阻抗’)是我们经常看到并使用自己的术语之一，但非常模糊且难以解释。以下是来自几个不同来源的Characteris Impendance(特性阻抗)的一些定义。 （如果您检查10个不同的来源，您会看到10种不同的描述）。 特性阻抗是电路的阻抗，当连接到任意长度的均匀传输线的输出端子时，导致线路无限长。均匀传输线的特征阻抗或浪涌阻抗（通常写为Z0）是沿线传播的单个波的电压和电流的幅度之比;也就是说，在另一个方向上没有反射的情况下在一个方向上行进的波特征阻抗是信号在传输线上移动时看到的瞬时阻抗。 你能理解这个定义吗 ？如果你已经知道什么是特征阻抗，那将是有道理的。但如果这对你来说是新的，那么这个定义就没有多大意义了。当我第一次看到它时，对我来说就是这样。可能没有任何方法可以通过几行文字来让您清楚地理解这个概念。只是尝试阅读许多不同版本的解释，你会越来越熟悉这个概念，然后你会逐渐发现它的真正含义，即使你仍然很难向其他人解释它。 我的解释也可能只是你从不同来源获得的许多不同解释的一个版本，我不希望只读一遍或两遍我的解释就会让你完全理解特性阻抗的概念。 我们假设你有一个如下所示的电路。 当您应用输入源时，电流表（安培表）和电压表会发生什么？如果你想到你在学校学习物理中学到的东西，答案就很简单。由于电路是开路的（一端断开）