数字信号首要的频率重量都坐落它的转机频率以下。转机频率FKNEE与脉冲上升时间TR相关,而与传达推迟、时钟速率或转化频率无关:
信号传达的整个途径,包含器材封装、电路板布局以及连接器等,假如要它们正确地分发转化时间为TR的数字信号,其频率响应至少在FKNEE之前都应当是平整的。假如FKNEE之前某个途径的频率响应不是平整的,在途径端收到的信号则或许呈现上升时间劣化、鼓包、过冲或振铃。
缩短上升时间将迫使FKNEE的值升高,使得信号传达的问题愈加严峻。这是过火缩短上升时间的首要缺陷。
电路的DV/DT还或许影响其他附近电路上的信号。这一串扰是由互容机制发生的。两个附近的电路元件总是会有容性的彼此作用。参阅如下:
“两个电阻都接地,相应的容性耦合等于0.004,一起理性串扰是0.032。对一个作业在50欧阻抗等级的电路来说,这是一个典型的比率。关于高阻抗电路,触及的DV/DT较大,DI/DT相对较小,得到的容性耦合相应地比较大。
在门电路的低输出阻抗的状况下,门电路直接驱动传输设备,理性耦合问题被扩展。在该景象中,总的理性耦合信号能量在远端完结,而不是如例1.4中一分为二。”
如上所提示,在数字体系中,由互容引起的串扰要远小于由感引起的串扰。
咱们能够把电路最大的DV/DT与它的10~90%上升时间以及电压起伏△V联系起来:
电流的忽然改变或许影响附近其他电路上的信号。这一串扰经过互感机制而发生。两个附近放置的电路元件总是会彼此感应。为了核算电感耦合的巨细,首要有必要预算源网络中电流的改变速率。能够明确地说:电路的电流改变速率越高,呈现的电感耦合问题将会越来越严峻。这是DL/DT过高的首要缺陷。
由于首要的丈量仪器读取的是输出电压而不是电流,所以需求一种办法将电压的上升时间读数转化为电流的改变速率。图2.14说明晰常见的状况。上升电压波形V(T)引起的电流在负载电阻和负载电容中流过,别离等于:
对两个波形求导数,以得到电流的改变速率:
电流改变率的最大值关于确认电感耦合的峰值很有协助。关于图中的电阻器和电容器来说,电流改变坦率的最大值别离是:
当驱动一个既有阻性元件又有容性元件的组合负载时,只需将上式中得到的最大值相加即可。这一总核算或许稍高于实践的峰值,但关于咱们的方针来说已满足准确。图2.14显现V(T)的一阶导数和二阶导数的峰值在时间上不是彻底对齐的,因此电阻和电容中的电流改变率的峰值呈现的时间稍稍不同。确实,直接求和并不是非常准确,可是简单回忆并且非常挨近。
上式给咱们一个提示,为什么互感问题是如此重要。互感问题是如此重要。互感问题的原因是电流改变速率,它与10~90%上升时间平方的倒数成正比。当咱们把上升时间削减一半时,将会使流入电容负载的DL/DT的数值乘以4。
让咱们经过两个例子来比较TTL和ECL体系中的电流改变率。这些示例标明ECL体系与TTL体系比较并不会发生更高的电流瞬变现象。ECL体系速度更快并且噪声更小。