Ở độ dài cáp nào phù hợp với trở kháng ở hai đầu cáp trở nên quan trọng?

Tôi đang xây dựng cơ sở cho một PMT tạo ra các xung có chiều rộng <= 1 Bangs. Trong cẩm nang PMT của Hamamatsu, nó ghi trên pg. 112 (nhấn mạnh của tôi):

Khi sử dụng ống nhân quang không phải là loại phản ứng nhanh hoặc sử dụng cáp đồng trục có chiều dài ngắn , không nhất thiết phải có điện trở phù hợp với trở kháng ở phía bên của ống nhân quang.

Tại sao chiều dài cáp ảnh hưởng đến sự cần thiết của các điện trở kết thúc, và ở độ dài nào thì có một điện trở phù hợp trở kháng ở phía bên của ống nhân quang bắt đầu có vấn đề (đối với RG-174)?

Quy tắc ngón tay cái tôi sử dụng là bất cứ thứ gì vượt quá 1/20 bước sóng đều được coi là đường truyền. Và các đường truyền kết thúc xấu có phản xạ làm méo tín hiệu.

Để có được xấp xỉ nhanh bước sóng, tôi cho rằng tốc độ của tín hiệu bằng một nửa tốc độ ánh sáng (dựa trên kinh nghiệm với PCB) và tốc độ trong cáp là tương tự nhau. Do đó, tín hiệu truyền đi 15 cm mỗi nano giây.

Một chu kỳ 5 MHz là 200ns, vì vậy bước sóng của tín hiệu điện là khoảng 30 mét. Một phần hai trong số đó là 1,5 mét. Sự khác biệt với tính toán của Dave Tweed là:

1. Tôi sử dụng 1/20, một hệ số nhỏ hơn hai lần so với quy tắc ngón tay cái của Dave;
2. Tôi cho rằng tốc độ bằng một nửa tốc độ ánh sáng, đó là một yếu tố khác của hai.

Vì vậy, tôi tìm thấy 1,5 mét thay vì 6.

Kiểm tra hằng số điện môi của PVC , tôi thấy rằng có một sự khác biệt lớn đối với các vật liệu thường được sử dụng. Hằng số điện môi của PCB sử dụng FR4 cho vật liệu của nó chỉ cao hơn 4 (với căn bậc hai là 2). Tôi nói rằng giá trị cao nhất bạn sẽ sử dụng trong thực tế là 4 trong khi nó có thể là khoảng 3 cho cáp.

Nguyên tắc cơ bản là tín hiệu điện truyền đi với một nửa tốc độ ánh sáng là một chút bi quan đối với dây cáp nhưng ok - nó ảnh hưởng đến ước tính độ dài khoảng 15%. Về phần chính của quy tắc (1/10 hoặc 1/20) - nó phụ thuộc vào mức độ biến dạng bạn cho phép. Tôi không nhớ nó là bao nhiêu cho 1/20 nhưng có một lý thuyết đằng sau nó (vì có 1/10) và tôi thích ở bên an toàn hơn.

Theo nguyên tắc chung, bạn nên bắt đầu cân nhắc các hiệu ứng đường truyền khi chiều dài cáp đạt tới λ / 10 - tức là 1/10 bước sóng của tần số cao nhất trong tín hiệu.

Ví dụ: nếu bạn có thời gian tăng / giảm xung theo thứ tự 100 ns, bạn cần có độ trung thực tốt ở mức 5 MHz, do đó, cáp dài hơn 6 mét phải phù hợp với trở kháng.