Esto está relacionado con la velocidad de propagación de la señal, que es de 6 in/ns en los cables de cobre de la placa FR4. En pocas palabras, siempre que el tiempo de ida y vuelta de la señal en la pista sea mayor que el tiempo de subida de la señal, la pista en la PCB debe manejarse como un cable de transmisión.

Veamos qué sucede cuando una señal viaja por un largo recorrido. Suponga que hay un rastro de PCB de 60 pulgadas de largo, la ruta de retorno es el plano de tierra en la capa interna de la placa de PCB cerca del cable de señal, y el cable de señal y el plano de tierra están abiertos en el otro extremo.

La señal se propaga hacia adelante en esta traza, tarda 10 ns en transmitirse hasta el final de la traza y 10 ns en volver a la fuente, por lo que el tiempo total de ida y vuelta es de 20 ns. Si la ruta de ida y vuelta de la señal anterior se considera como un bucle de corriente ordinario, no debería haber corriente en la ruta de retorno porque está abierta en el otro extremo. Este no es el caso, sin embargo, la ruta de retorno tiene corriente durante el período de tiempo inicial después de que se enciende la señal.

Agregue una señal con un tiempo de subida de 1ns a este cable. En el primer tiempo de 1 ns, la señal solo viajó 6 pulgadas en el cable. No sé si el otro extremo está abierto o corto, entonces, ¿cuánta impedancia siente la señal? ¿OK? Si la ruta de ida y vuelta de la señal se considera como un bucle de corriente ordinario, habrá una contradicción, por lo que debe tratarse como un cable de transmisión.

En realidad, existe una capacitancia parásita entre la traza de la señal y el plano de tierra de retorno. Cuando la señal se propaga hacia adelante, el voltaje en el punto A no cambia continuamente. Para la capacitancia parásita, el cambio de voltaje significa que se genera corriente. Por lo tanto, la impedancia que siente la señal es la impedancia que presenta el capacitor, y la capacitancia parásita constituye el camino para que la corriente fluya hacia atrás. En cada punto, la señal viaja hacia adelante, experimenta una impedancia que resulta de la aplicación de un voltaje cambiante a la capacitancia parásita, comúnmente conocida como la impedancia transitoria del cable de transmisión.

Cuando la señal llega al otro extremo, el voltaje en el otro extremo aumenta hasta el voltaje final de la señal y el voltaje ya no cambia. Aunque la capacitancia parásita aún existe, pero no hay cambio de voltaje, la capacitancia es equivalente a un circuito abierto, que corresponde a la situación de CC.

Por lo tanto, el rendimiento a corto plazo de esta ruta de señal no es el mismo que el rendimiento a largo plazo. En el corto período inicial, el rendimiento es el cable de transmisión. Incluso con un circuito abierto en el otro extremo del cable de transmisión, durante las transiciones de señal, el extremo frontal del cable de transmisión se comportará como una resistencia de valor finito.