传输线理论试题答案

1、传输线理论试题答卷人： 答案卷得分：100折合:15一. 在PCB Layout设计中，匹配线长是工程师的根本功之一，尤其是数据总 线，要让所有信号同时到达接收端。如下列图，封装A是驱动端，通过三根 微带走线传输到封装B,由丁封装A内部的走线长度不一致，在PC板上 需要进行相应的绕线处理，以保证信号的同步性。各局部的介电常数标注 在图中，请答复以下一些问题：12分，每空3分Wire 3条件：真空中信号的传播速率为：11.85inch/ns,信号传输速率大 致与&成反比。1.信号在封装A中的传输延时是158单位：ps/inch;2.信号在PC板上的传输延时是175单位：ps/inch;3

2、.如果以Wire 3为参考基准线长，其在封装A中走线长为2000Mils ,在PC板上走线为10Inches，三根走线在封装B中的线长相同，wire 1在封装A中的走线长1500Mils , wire 2在封装A中的走线长1000Mils，那么在PC板 上,Layout工程师需要相应调整Wire 1的走线长度为10.45 inches ; Wire 2的长度为10.90inches。.目前需要设计一块电路板，其中内层上要走两种特性阻抗的传输线，一种为特性阻抗值为60欧姆的传输线，另一种为特性阻抗值为30欧姆的传输线。PCBfe的 内层走线最小宽度为4mil，假设介质介电常数为4.3，铜线厚度为

3、1.32mil ,信号层到两边参考平面的高度相同。每题6分a.介质层需要多厚才能保证最小宽度传输线的特性阻抗值为60欧姆，这里的介质厚度指两个参考平面之间的距离h。给出计算过程注意：如果计算信号走线层到其中一边参考平面的高度H,可以通过折算：H=h-t/2604/1Z Q =7_ In c -/-7r Q根据： 石0.670.8+功初，将Z0=60ohm w=4Mils , t=1.32mils带入即可算出：h=18.54Milsb.在叠层不变的情况下，设计特性阻抗值为30欧姆的传输线宽度。给出计算过程利用上面同样的公式，将Z0=30ohms h=18.54Mils , t=1.32mils带

4、入，可 算出：W=14.01Mils传输线的阻抗需要特殊的TDR测试设备，下列图的例子是一根传输线包含容性器件在TDR中观察 到的各段阻 抗值。假设传输线 延时为175ps/inch。每题10分伽-C。1叩41 Oh551 in.七Rvf_ ns请仿照上面的例子，在传输线电路结构和TDR测试波形的情况下分 别画出对应的示意图， 注意：TDR的时间是2Tpd,因而在计算长度的时候要 除以2,见例。1.传输线的电路结构，画出大致的TDRW试波形:5()( )hrnI ableJ)nsccsc4?( 7 1 Sin.需要注明各段传输线的延时和阻抗值，无源器件的值无需考虑。在下面的空 白区域做出TDR

5、M量结果示意图：2.TDRM试波形，画出传输线的电路结构:需要注明各段传输线的阻抗和长度，在下面的空白区域画图:-2X Ohim7.H in.四. 在一个DDR内存设计中，工程师要完成对下面数据传输线电路的分析。当t=0时刻，驱动端处丁开始上升时刻，试答复下面的问题。20分T Ret：42 11 ins45 OhmsK.?7 m.Probe4I1robe45 Q,1起始时刻传输线A点的分压为多大?1.07 v 1分2传输线终端反射系数为多大? L1分3传输线源端反射系数为多大?0.1431分4完成下面图中“？号处的空缺6分要求：外面两列空格中填入每次信号的反射给两端的幅值叠加量和叠加后总 幅值

6、之比。比方：驱动端原来信号幅值为1.0,入射波为0.5,反射回去的为0.3 ,那么反射给信 号的幅值叠加量为0.8 ,那么反射给两端的幅值叠加量和叠加后总幅值之比即为：0.8/1.8。中间斜线上的空格填入此时在传输线上传输信号幅值。5画出传输线源端和终端的电压/时间图.纵坐标为电压，横坐标为时间,单位以Td计算：6分60 QV T实线为接收端波形虚线为驱动端波形6这种现象届丁欠阻尼还是过阻尼?过阻尼1分7这种现象可以用终端匹配来解决吗 ？如果可以，如何匹配？如果不行， 解释 原因。4分不可以，参加终端匹配只能更加减少幅值， 过阻尼可以通过减小源端匹配电 阻的值到达改善。五. 下面是对一根SDR

7、内存电路中数据传输线的分析，注意：该电路驱动端 处丁信号下降阶段，如图：22分1起始时刻传输线上的分压为多大? ,-2.36 v 1分2传输线终端反射系数为多大?11分3传输线前端反射系数为多大?-0.43 1分4完成下面图中的空缺6分弘42,482, H0 T 2T 3T 4T 5T的3. 3V中间斜线上的空格填入此时在传输线上传输信号幅值。5画出传输线源端和终端的电压/时间图。纵坐标为电压，横坐标为时间，单位为Td 6分3*3I1-0. 620.1SJ-1-4：0 T 2T一5T仃d) -0. 26-0.40-1.426这种现象届丁欠阻尼还是过阻尼?欠阻尼1分7如果对终端用戴维宁匹配， 是

8、否可行？可行， 确定各个参数值 假设我们要求的 静3. 3V外面两列空格中填入每次信号的反射给两端的幅值叠加量和叠加后总 幅值之比。比方：驱动端原来信号幅值为1.0,入射波为0.5,反射回去的为0.3 ,那么反射给信 号的幅值叠加量为0.8 ,那么反射给两端的幅值叠加量和叠加后总幅值之比即 为：0.8/1.8态偏值电平为VCC勺75% ;如果不可行，请解释原因。3分可行，根据：R1R2/R1+R2=Z0=50ohms和R2/R1+R2=0.75X3.3 ,可以算出:R1=67ohms R2=200ohms8如果用肖特基尔二极管端接有什么最主要的缺点？选择一个你认为最大的缺点答复。3分选用肖特基尔二极管端接最大的缺点是它本身不是阻尼性器件， 其非线性的高 频特性会产生额外的EMI,对参考平面的噪声较大。对丁如下列图所示的电路拓补结构，请大家发表自己的看法。14分C C j， lklo iiKhcs上3如何设置分支传输线的阻抗值才能到达传输线的最正确连续性， 从而减少节点的反射？并结合我们设计中的实例分析各种可行性希望大家摒弃