सिग्नल के बैंडविड्थ से संबंधित उदय समय कैसा है?

Question

कहो, मैं ट्रांसमिशन लाइन प्रभाव से निपटने से बचने के लिए अपने डिजिटल सिग्नल किनारों के उदय समय को सीमित करना चाहता हूं।

मैं अपने संकेत में हार्मोनिक्स की अधिकतम आवृत्ति कैसे निर्धारित करता हूं यह जानकर कि मेरा उदय समय है, 5ns कहो?

मैं अपने कम पास फिल्टर के कोने की आवृत्ति कैसे निर्धारित करता हूं यह जानते हुए कि रिसीवर चिप पर समय है, 10ns कहते हैं?

विकिपीडिया में मुझे सूत्र मिला है

$$BW=\frac{0.34}{t_{rise}}$$

क्या यह इस मामले में लागू होता है?

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संपादित करें

मैं खुद को स्पष्ट करने में विफल रहा, इसलिए मैं अपनी विचारधारा को समझाने की कोशिश करूंगा।

कहते हैं, मेरे पास 30HMz का संकेत है और मेरी ट्रेस लंबाई तरंगदैर्ध्य के 1/10 से कम है। इसलिए मुझे उस संबंध में ट्रांसमिशन लाइन प्रभाव से निपटने की जरूरत नहीं है। लेकिन मेरे किनारों को खड़ी है - 5ns। यह मेरे संकेत में कुछ उच्च आवृत्ति घटकों को जोड़ता है जो संभावित रूप से ट्रांसमिशन लाइन प्रभाव से पीड़ित होंगे।

मेरा विचार यह है कि मैं एज ट्रांज़िशन को एक बिंदु तक धीमा कर देता हूँ जहाँ मुझे ट्रांसमिशन लाइन घटना से निपटने की ज़रूरत नहीं है। सवाल दुगना है:

• मैं सबसे तेजी से वृद्धि / गिरावट के समय की गणना कैसे करता हूं कि दी गई ट्रेस लंबाई से मुझे मेरे सर्किट को "गांठ" के रूप में बदलने में सक्षम होगा?
• मैं वृद्धि / गिरावट के समय को कैसे धीमा करूं?

वृद्धि / गिरावट का समय वोल्टेज के अधिकतम मूल्य के 10% से 90% तक बदलने का समय है। मुझे पता है कि FR4 बोर्ड पर सिग्नल की अनुमानित गति की गणना कैसे करें।

Comments

मैंने इस साइट पर पहले भी इस तरह का प्रश्न देखा है, लेकिन मैं इसे अभी नहीं ढूँढ सकता।

— आंद्रेजाको

मुझे यह भी नहीं मिला, इसीलिए मैं पूछ रहा हूँ :)

— चूहों की उम्र

किनारे की दरें ईएमआई / आरएफआई के लिए प्रमुख तंत्र हैं इसलिए इस पर ध्यान देने के अच्छे कारण हैं। श्रृंखला प्रतिरोधक आपको इसे धीमा करने में मदद करेंगे, और कुछ ड्राइवरों में परिवर्तनशील वर्तमान ड्राइव और किनारे दर नियंत्रण भी है।

— प्लेसहोल्डर

Answer 1

उदय समय और बैंडविड्थ के बीच एक से एक संबंध नहीं है। एक स्लीव रेट लिमिटर एक नॉन-लीनियर फिल्टर है, इसलिए सीधे कुछ स्पष्ट रोलऑफ आवृत्ति के साथ कम पास फिल्टर के रूप में विशेषता नहीं हो सकती है। टाइम डोमेन में इसके बारे में सोचें, और आप देख सकते हैं कि एक स्लीव रेट लिमिट इफेक्ट्स आयाम के अनुपात में संकेत देते हैं। 5 VP / 5s तक सीमित 5 Vpp सिग्नल की अवधि 2 pps से कम नहीं हो सकती है, जिस बिंदु पर यह एक 500 kHz त्रिकोण लहर को पतित करता है। हालांकि, यदि आयाम को केवल 1 Vpp होने की आवश्यकता है, तो सीमा 2.5 MHz त्रिकोण लहर है। चूंकि बैंडविड्थ की अवधारणा कम स्पष्ट हो जाती है जब एक गैर-लीनियर फ़िल्टर का विकास किया जाता है, तो आप लगभग इसके बारे में सबसे अच्छी बात कर सकते हैं।

आपका जवाब भी बहुत भिन्न हो सकता है जो इस बात पर निर्भर करता है कि "वृद्धि का समय" क्या है। यह एक ऐसा शब्द है, जिसे कभी भी कुछ योग्यता के बिना उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। यहां तक ​​कि एक साधारण आरसी फिल्टर में अस्पष्ट वृद्धि का समय होता है। इसका चरण प्रतिक्रिया एक घातीय है जिसका कोई स्थान स्पष्ट "अंत" नहीं है। यह उदय का समय है इसलिए अनंत है। इस बात की दहलीज के बिना कि अंत के करीब पहुंचने के लिए आपको क्या करना होगा, यह शब्द "उदय समय" व्यर्थ है। यही कारण है कि आपको अंतिम मूल्य के विशिष्ट अंश में वृद्धि के समय के बारे में बात करने की आवश्यकता है , या दर में कमी आई है।

आपके द्वारा साइट पर समीकरण केवल सादा गलत है, कम से कम योग्यता के बिना। शायद वे उस पृष्ठ पर पाए जाते हैं जिसे आपने इसे प्राप्त किया था, लेकिन इसे उद्धरण से बाहर करना गलत है। आपका प्रश्न अपने वर्तमान स्वरूप में अप्राप्य है।

जोड़ा गया:

अब आप कहते हैं कि असली मुद्दा तीक्ष्ण किनारों से उच्च आवृत्तियों को सीमित कर रहा है ताकि सिग्नल के कुछ हिस्सों को आवृत्ति रेंज में न मिलें जहां आपका तार एक ट्रांसमिशन लाइन बन जाता है। इसका उदय समय के साथ बहुत कम है। चूंकि वास्तविक मुद्दा फ़्रीक्वेंसी कंटेंट है, इसलिए उससे सीधे निपटें। सबसे सरल तरीका शायद आरसी कम पास फिल्टर है। संकेत में ब्याज की उच्चतम आवृत्ति से ऊपर रोल करने के लिए इसे सेट करें, और उस आवृत्ति के नीचे अच्छी तरह से जिस पर अब आपके सिस्टम को गांठ नहीं माना जा सकता है। यदि इन के बीच कोई आवृत्ति स्थान नहीं है, तो आप वह नहीं कर सकते जो आप चाहते हैं। उस स्थिति में आपको कम बैंडविड्थ संकेत, एक छोटे तार का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, या तार के ट्रांसमिशन लाइन पहलुओं से निपटना पड़ता है।

आपके मामले में, आप कहते हैं कि ब्याज की उच्चतम आवृत्ति 30 मेगाहर्ट्ज है, इसलिए फ़िल्टर को उस या उससे थोड़ा अधिक समायोजित करें, मान लें कि 50 मेगाहर्ट्ज तब से आपके वांछित सिग्नल को बहुत अधिक बरकरार रखेगा। 50 मेगाहर्ट्ज की तरंग दैर्ध्य मुक्त स्थान में 6 मीटर है। आपने यह नहीं कहा कि आपकी ट्रांसमिशन लाइन में क्या बाधा है, लेकिन मान लीजिए कि प्रसार प्रकाश की आधी गति होगी, जो तार पर 3 मीटर तरंग दैर्ध्य को छोड़ देती है। ट्रांसमिशन लाइन के मुद्दों को अनदेखा करने के लिए बहुत सुरक्षित होने के लिए, आप चाहते हैं कि तार 1/10 तरंग दैर्ध्य या कम हो, जो 300 मिमी या एक पैर के बारे में हो। तो अगर तार एक फुट या उससे कम लंबाई है, तो आप 50 मेगाहर्ट्ज पर एक साधारण आरसी फिल्टर जोड़ सकते हैं और इसके बारे में भूल सकते हैं।

ट्रांसमिशन लाइन के प्रभाव तार की लंबाई के सापेक्ष कुछ जादू तरंग दैर्ध्य में अचानक प्रकट नहीं होते हैं, इसलिए बहुत लंबा कब तक एक ग्रे क्षेत्र है। 1/4 तक तरंग दैर्ध्य अक्सर काफी कम हो सकता है। यदि यह "लंबा" है, तो सबसे अच्छी बात यह है कि एक बाधा नियंत्रित चालक और दूसरे छोर पर एक टर्मिनेटर का उपयोग करना है। हालाँकि, यह बोझिल है और संकेत को आधे से भी कम करता है। आप या तो रिसीवर पर कम आयाम के साथ सौदा करते हैं, या ड्राइविंग प्रतिबाधा और ट्रांसमिशन लाइन विशेषता प्रतिबाधा से विभाजित होने से पहले ट्रांसमीटर पर इसे बढ़ाते हैं।

एक सरल समाधान जो कुछ प्रयोगात्मक ट्विकिंग ले सकता है, बस ड्राइवर के साथ श्रृंखला में एक छोटा अवरोधक डालना है और इसके साथ किया जाना है। यह केबल के समाई के साथ एक कम पास फिल्टर का निर्माण करेगा और जो भी अन्य आवारा समाई है। यह एक जानबूझकर आरसी के रूप में अनुमानित नहीं है, लेकिन बहुत सरल और अक्सर काफी अच्छा है।

Comments

जो किसी ने भी इसे अस्वीकार किया है, यदि आप असहमत हैं या सोचते हैं कि कुछ गलत है, तो यह समझाना उपयोगी होगा।

— ओलिन लेट्रोप

क्या मैं ऐसा नहीं था, लेकिन उदय समय और बैंडविड्थ के बीच एक संबंध है और इसे फूरियर ट्रांसफॉर्म कहा जाता है। ओप उल्लेख का सूत्र उसी से आता है (यह एक प्रकार का सरलीकरण है)।

— गुस्तावो लिटोव्स्की

@OlinLathrop मैंने अपने प्रश्न को ध्वनि में बदल दिया है जैसे मुझे पता है कि मैं किस बारे में बात कर रहा हूं।

— मूषक

@ gl38: आप दो गुणों के बीच एक संबंध का वर्णन नहीं कर सकते हैं जब तक कि उन गुणों को परिभाषित नहीं किया जाता है। बस "वृद्धि का समय" वास्तव में परिभाषित नहीं है, इसलिए आप यह नहीं कह सकते हैं कि यह आवृत्ति से कैसे संबंधित है, और निश्चित रूप से फूरियर परिवर्तन करना शुरू नहीं कर सकता है।

— ओलिन लेट्रोप

@ ओलिन: आप गणितीय रूप से एक फ़ंक्शन को परिभाषित कर सकते हैं जो समान उदय समय के साथ एक समान नाड़ी बनाता है और फिर आप उस पर फूरियर रूपांतरण करते हैं। उस से आप आवृत्ति स्पेक्ट्रम प्राप्त करेंगे और इसलिए बैंडविड्थ के बारे में जानकारी प्राप्त करेंगे। आप सही हैं कि उसे वास्तविक वृद्धि समय को परिभाषित करने की आवश्यकता है लेकिन यह आमतौर पर 10% से 90% तक

— बढ़ जाता है

Answer 2

वह सूत्र जिसे हम आम तौर पर घुटने की आवृत्ति कहते हैं। यह सिग्नल के 10% -90% वृद्धि के समय पर आधारित है और आमतौर पर इसका उपयोग एक सन्निकटन के रूप में किया जाता है जो हमें बताता है कि हमारे द्वारा उपयोग किए जा रहे डिजिटल सिग्नल में ब्याज की उच्चतम आवृत्ति क्या हो सकती है। या एक बेहतर तरीका कहा जा सकता है, जहां उस सिग्नल की उच्च आवृत्ति ऊर्जा सामग्री को पाया जा सकता है। यदि आपका चैनल उस बैंडविड्थ को पास कर सकता है तो सैद्धांतिक रूप से आपको सिग्नल के किसी भी रोल में वृद्धि या वृद्धि का समय नहीं लगेगा। बेशक व्यवहार में कुछ और चीजें हैं जैसे प्रतिबिंब हैं जो आपके सिग्नल को प्रभावित कर सकते हैं। यहाँ एस-लिस्ट पर टॉम डी डी ने इसका एक अच्छा विवरण दिया है।

मुझे आपके चैनल के लिए उपयोग की जाने वाली लंबाई और सामग्री को जानने में अधिक रुचि होगी। क्या यह काफी लंबा है कि आपको ट्रांसमिशन लाइन प्रभाव (एक चौथाई तरंगदैर्घ्य से अधिक, कुछ 1/6 वेवलेंथ कहेंगे) पर विचार करने की आवश्यकता है। मुझे नहीं पता कि आप अपने पद से क्या कर रहे हैं इसलिए बस कुछ सामान्य सलाह देने की कोशिश कर रहे हैं। किसी तरह से अपने उठने के समय को धीमा करने की कोशिश करना, अगर आपको इसकी आवश्यकता नहीं है, और अपने आप में एक बुरा विचार नहीं है, बशर्ते आपका ड्राइवर आपके द्वारा उपयोग किए गए फ़िल्टर लोड को बिना उड़ाए संभाल सके।

क्यों न आप यह सुनिश्चित करें कि आप एक उचित ट्रांसमिशन लाइन संरचना / केबल का उपयोग करें और ठीक से समाप्त करें? मुझे यकीन है कि आपके पास अपनी परियोजना के लिए अपने कारण हैं, बस एक सुझाव;)

Comments

ऊर्जा सामग्री के बारे में स्पष्टीकरण के लिए धन्यवाद। मैं विशेष रूप से कुछ भी नहीं बना रहा हूं, बस उच्च गति वाले डिजिटल सिग्नल रूटिंग और इसके साथ निपटने के तरीकों के साथ मुद्दों के आसपास मेरे सिर को लपेटने की कोशिश कर रहा हूं, मुझे पहले से ही तरंग दैर्ध्य नियम के बारे में 1 / nth पता है।

— चूहों की उम्र

उस मामले में आह ठीक है अगर आपके पास उनके पास पहले से ही दो अच्छी किताबें नहीं हैं, तो सिग्नल और पावर इंटीग्रिटी एरिक बोगैटिन, या हाई-स्पीड डिजिटल डिज़ाइन द्वारा हावर्ड जॉनसन द्वारा सरल किया जाएगा। उनकी वेबसाइटें bethesignal.com/bogatin/index.php और sigcon.com/Pubs/pubsKeyword.htm पर बहुत अच्छी हैं । मैंने बहुत कुछ सीखा जब मैंने पहली बार सिग्नकॉन पर उन प्रकाशनों के माध्यम से पढ़ना शुरू किया। इसके अलावा, आप freelists.org/archive/si-list में शामिल होना चाह सकते हैं यह बहुत सारे SI लोगों की ईमेल सूची है जो सवालों के जवाब देगी या सिर्फ सीखने की जगह होगी।

— कुछ हार्डवेयर गाय

Answer 3

आपके द्वारा उद्धृत किए गए सूत्र संकेतों के BW के लिए उपयोग किए जाते हैं जो किनारों से उत्सर्जन में शामिल होंगे। और इसमें निर्मित कुछ धारणाएं हैं, उदाहरण के लिए, मध्य स्विंग में अधिकांश डिजिटल सिग्नल एक संधारित्र (यानी एक रैखिक रैंप) में एक मौजूदा स्रोत की तरह दिखते हैं जो ऊपर और नीचे की तरफ टेंपर करते हैं। यह भी उपयोग करने के लिए मान्य है कि प्रतिबिंब आदि के लिए अपनी ट्रांसमिशन लाइन की चिंता और रोल ऑफ।

लेकिन यह हार्मोनिक्स से बात नहीं करता है जो ~ 1 / t (वृद्धि) होगा। यानी आप इस 200 मेगाहर्ट्ज स्पर्स को स्पेक्ट्रम में देखेंगे।

रिसीवर के लिए आपको अपने आरेख समय को पूरा करने के लिए आँख आरेख को देखना होगा। और यह एक समय डोमेन परिदृश्य है। तो आपके पास सर्किट तत्व हो सकते हैं जो आपके समय को पूरा करने में मदद करते हैं और चीजों के आवृत्ति पक्ष में दिखाई नहीं देते हैं। तो आपके बीडब्ल्यू को होल्ड टाइम के साथ बातचीत में चीजों का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन आप सीधे बीडब्ल्यू से समय को रोक नहीं सकते हैं। मॉडलिंग या परीक्षण बेंच यहां जाने का तरीका है।

Answer 4

मुझे यकीन नहीं है कि मैं सभी पोस्टों को उनकी संपूर्णता में पढ़ता हूं, लेकिन मूल पोस्ट के संबंध में (5ns वृद्धि समय वाले लड़के से)। आपको डॉ। हॉवर्ड जॉनसन या ली रिचेची की किताबें पढ़नी चाहिए। वे इसके बारे में विस्तार से बताते हैं।

सिग्नल को धीमा करने की कोशिश मत करो, इसके लिए विशेष परिस्थितियों में छोड़कर आवश्यकता नहीं है।

यदि आप सैद्धांतिक टक से बाहर निकलना चाहते हैं और एक व्यावहारिक समाधान खोज सकते हैं जिसका आप उपयोग कर सकते हैं: यदि ट्रेस की लंबाई बढ़त के जीवनकाल के प्रतिनिधित्व वाली उड़ान के समय के 1/5 से अधिक है, तो आपके पास एक ट्रांसमिशन लाइन है और समाप्ति की आवश्यकता है। एक व्यावहारिक मामले में, FR4 या समकक्ष सामग्री का उपयोग करते हुए, लगभग 4 से 4.6 की ढांकता हुआ स्थिरांक के साथ, यात्रा का समय लगभग 5.5 इंच प्रति नैनोसेकंड है। 5ns वृद्धि समय के लिए, आपके पास एक बढ़त संक्रमण है जो लगभग 27.5 इंच लंबा है। यदि आप 1 / 5th लेते हैं तो आपको 5.5 इंच मिलता है। इसलिए यदि आपका PWB ट्रेस 5.5 इंच से अधिक लंबा है, तो आपको प्रतिबाधा (एक बिंदु से बिंदु कनेक्शन के लिए) का मिलान करने के लिए एक श्रृंखला समाप्ति रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए।

यदि आपके पास 50 ओम के निशान हैं, तो रोकनेवाला चालक के स्रोत प्रतिबाधा (प्रतिबिंबित लहर श्रृंखला समाप्ति के लिए) 50 ओम शून्य से कम होना चाहिए। एक 20 ओम रोकनेवाला के साथ शुरू करो। यदि आप अत्यधिक ओवरशूट (5% से अधिक) प्राप्त करते हैं, तो इसे बड़ा करें, यदि आपको लुढ़का हुआ किनारा मिलता है, तो इसे छोटा करें। अच्छे परिणाम प्राप्त करने के लिए सही होने की आवश्यकता नहीं है। आदर्श रूप से, हर बार अनुकरण करने और सही परिणाम प्राप्त करने के लिए हाइपरलिंक्स सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें।

BTW, यह समीकरण .34 / ट्राइस, व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक वैध समीकरण है। और वृद्धि का समय आमतौर पर सिग्नल वोल्टेज के 10% से 90% तक का समय माना जाता है (कोई भी अपवाद जो आप कर रहे हैं उस पर लागू नहीं होता है)। अपने डिजाइनों में अधिक रूढ़िवादी होने के लिए, .5 / ट्राइज़ का उपयोग करें।

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BTW - इस चर्चा का संकेतों में ऊर्जा की तरंग दैर्ध्य से कोई लेना-देना नहीं है, यह PWB पर प्रसार विलंब के बारे में है।

— चार्ल्स एफ

ईईएसई, चार्ल्स में आपका स्वागत है। अपने स्वयं के पोस्ट पर टिप्पणी करने की आवश्यकता नहीं है। आप इसे संपादित कर सकते हैं।

— ट्रांजिस्टर