ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΗΓΜΕΝΩΝ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ   ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΗΓΜΕΝΩΝ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Παρουσίαση 2η: Επεξήγηση Διαγράμματος Πλέγματος για το μοντέλο της Γραμμής Μετάδοσης * Digital Integrated Circuits – Rabaey, Chandrakasan, Nicolic Κεφάλαιο 4 , Εικόνα 4-22, Σελ.209 Ονοματεπώνυμο : Ίρις Σαφάκα Α.Μ. : 6082 Έτος : 5ο Ηεμρομηνία : 28/4/09

Γραμμή Μετάδοσης => Κατανεμημένο RLC Μοντέλο ενός καλωδίου: Γραμμή Μετάδοσης => Κατανεμημένο RLC Μοντέλο ενός καλωδίου: Κατανεμημένη Χωρητικότητα, Αντίσταση και Αυτεπαγωγή. Ακριβέστερη προσέγγιση της πραγματικής συμπεριφοράς των διασυνδέσεων στα κυκλώματα CMOS υψηλής ταχύτητας. Βασική Ιδιότητα: Το σήμα διαδίδεται στο μέσο μετάδοσης ως κύμα.

Συνεπώς: Η ταχύτητα του κύματος είναι . Ο χρόνος κατά τον οποίο διαρκεί η μετάδοση του σήματος από τη μία άκρη της γραμμής στην άλλη ονομάζεται χρόνος διέλευσης (time of flight) (sec) όπου L το μήκος της γραμμής και υ η ταχύτητα διάδοσης (πχ. για L=10cm είναι για φαινόμενα γραμμής μετάδοσης)

Συντελεστής Ανάκλασης όπου R: αντίσταση τερματισμού Η συμπεριφορά μιας γραμμής μετάδοσης επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τον τερματισμό της γραμμής καθώς αυτός καθορίζει πόσο μέρος του κύματος ανακλάται στο τέλος της γραμμής. Συντελεστής Ανάκλασης όπου R: αντίσταση τερματισμού Zo: χαρακτηριστική εμπέδηση Οι συνολικές τάσεις και ρεύματα στον τερματισμό είναι το άθροισμα των κυματομορφών που προσπίπτουν και εκείνων που ανακλώνται.

Παράδειγμα Γραμμής Μετάδοσης Έστω έχουμε την παρακάτω γραμμή μετάδοσης Zs = Rs = 5Zo Σειριακή εμπέδηση πηγής (μόνο ωμική, μεγάλη τιμή) ZL = ∞ Εμπέδηση φορτίου (ανοιχτοκύκλωμα) Zo Χαρακτηριστική εμπέδηση Γραμμή χωρίς απώλειες Εισερχόμενο σήμα Vin = 5 volt Vin

Εφόσον ZL = ∞ είναι ρL = 1 δηλαδή Το εισερχόμενο κύμα ανακλάται πλήρως στο δεξί άκρο της γραμμής! Οπότε . Η αντίσταση πηγής είναι αρκετά μεγάλη οπότε ένα μικρό μέρος της του εισερχομένου σήματος Vin εγχύεται στη γραμμή μετάδοσης αρχικά, ίσο με Συντελεστής ανάκλασης πηγής

Διάγραμμα Πλέγματος της γραμμής μεταφοράς

Μετά την πρώτη ολική ανάκλαση της τάσεως των 0 Μετά την πρώτη ολική ανάκλαση της τάσεως των 0.8333 volt εμφανίζεται στη γραμμή μία διπλάσια τάση δηλ. 1.6666 volt. Το ανακλώμενο κύμα των 0.8333 volt όταν φτάνει πίσω στην πηγή ανακλάται με συντελεστή ανάκλασης ρ=2/3 δηλ. 0.8333*2/3=0.5556 volt ανακλώνται. Συνολικά εμφανίζεται μια τάση : 1.6666 + 0.5556 = 2.222 volt Το ανακλώμενο κύμα των 0.5556 volt όταν φτάνει στο τέλος της γραμμής ανακλάται πλήρως. Συνολικί εμφανίζεται μια τάση : 2.2222 + 0.5556 =2.7778 volt κ.ο.κ έως ότου η τάση φτάσει την τελική τιμή της: 5 volt

Τελικά : Ο συνολικός χρόνος ανόδου της τάσης είναι κατά πολλές φορές μεγαλύτερος από L/u. ΤΕΛΟΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ