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EINFÜHRUNG
WELLENWIDERSTAND
Der stetige Geschwindigkeitszuwachs elektronischer Bauelemente bringt mit sich, daß die
Abmessungen der Leiterbahnen, welche die immer schneller werdenden Signale
übertragen müssen, mehr und mehr ins Gewicht fallen.
Bei hohen Frequenzen und Taktraten modernen Schaltungen müssen Kabel und
Leiterbahnen zunehmend als Übertragungsleitungen angesehen werden.
Im Falle von Leiterbahnen auf Platinen ist der Serienwiderstand bzw. die
Parallelleitfähigkeit weitestgehend vernachlässigbar. Die für die Signalqualität
bedeutendsten Parameter sind die Serieninduktivität bzw. die Parallelkapazität der Leiter.
Diese Parameter bestimmen die charakteristische Impedanz oder Wellenwiderstand Z
o
L
Z
=
C
0
wobei L die Induktivität in Henry bzw. C die Kapazität in Farad ist. Die Einheit von Z
ist
o
Ohm.
Um die Qualität von Hochgeschwindigkeitsschaltungen zu optimieren, ist es nötig, die Ein-
bzw. Ausgangsimpedanz der Bauteile mit dem Wellenwiderstand der Übertragungsleitung
anzupassen. Ungleiche Impedanzen resultieren in Reflexionen des übertragenen Signals,
welche das Signal in Mitleidenschaft ziehen bzw. überhaupt eine korrekte Funktion der
Schaltung unmöglich machen.
Reflexionen
Stellen Sie sich ein Signal vor, welches durch einen Leiter, z.B. eine Leiterbahn, fließt.
Begegnet das Signal einer Impedanzänderung (Z
ändert sich durch eine Material- oder
o
Geometrieänderung), so wird ein Teil des Signals reflektiert, ein Teil wird übertragen.
Diese Reflexionen senken damit die Schaltungs-Performance.
In Anhang A finden Sie eine detailliertere Beschreibung des Wellenwiderstands.
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Fehlerbehebung
