電子回路理論研究会コミュの分布定数回路とＮ導体分布定数回路

私は、FDTD法の電界と磁界を交互に求めていくリープフロッグ法を使って、電圧と電流を交互に求めていく手法で、任意の波形を加えたときの分布定数回路の応答波形を計算するプログラムを作りました。
終端抵抗値をかえていったときの複雑な反射波形を、いい感じで計算できます。
分布定数回路の既存の理論は、単相＋ＧＮＤの理論でしたが、現在２相＋ＧＮＤに挑戦しています。
差動入力で、それらしい結果がでてきました。
それとは別に、損失のある分布定数回路というのは、マクスウェルの方程式の近似になってしまい、ＲとＧがＬ、Ｃに対して大きな値になると、どんどん、実際とはずれてくるらしいということをつかみました。
回路理論の限界は、高周波における、まがった線路と放射項を考慮していないということだと思います。
そこで、次は電磁界解析のプログラムを書こうと思っています。
というような状況ですが、興味があるかたは、いらっしゃいますでしょうか？
もちろん、ハードウェアを作るという観点では、まったくおもしろくないと思います。

コメント(14)

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[1] mixiユーザー 07月22日 06:19

FTDT法は学生の時に授業で少し習ったきりで忘れてしまいましたが、とても面白そうです。
あと、自分もロベンの大ファンです！

[2] mixiユーザー 07月22日 20:40

プリント基板ＣＡＤのデータを取り込み、処理するというのが目標です。ＦＤＴＤだと富士通のポインティングが有名ですが、ぼくの場合、まだ、２導体の直線導体のみなので、早めに３次元電磁界解析に行きたいと思ってます。用途は、高速デジタル回路になると思います。ロベン好きですか～仲間。

[3] mixiユーザー 07月22日 21:54

すいません間違えました m(_ _)m FDTD
Finite-difference time-domain methodですもんね。
どれくらいの周波数のしんごうをシミュレートしてるのでしょうか？

[4] mixiユーザー 07月22日 23:04

立ち上がりが０．５ｐｓのパルスですが、どんな波形も入れられます。

[5] mixiユーザー 07月23日 17:53

>>[4]
DSPに使用しているSDRAMのCLK波形を見たら133MHzで立ち上がりが100psでした。0.5psとは凄いです。しっかりと基板パターンを計算することにより、オーバーシュートやリンギングを最適化出来るんでしょうね。

[7] mixiユーザー 07月23日 19:58

理論的には、簡単化して考えるわけですが、実際の基板は、理論ではどうにもなりません。あまりにも理論でやっつけるには複雑すぎるからです。基板のプリントパターンから、電磁界解析することにチャレンジしている静岡大の先生がいます。クロックは１００ＭＨｚだと1周期１０nsですから、パルス幅は５nsですね。立ち上がり立下りは、２．５nsでも三角波になってしまいますね。１００ｐｓの立ち上がりを見れるとはすごいオシロをお持ちですね。

[8] mixiユーザー 07月25日 23:02

>>[7]
TektoronicsのTDS7074Bだったでしょうか。もちろん自前の機材ではありません。

[9] mixiユーザー 07月26日 00:40

最近は、中国製の速いオシロがでてきて、趣味でやる幅がひろがりました。

[10] mixiユーザー 07月26日 00:42

2導体の伝送線路では、差動モードと同相モードで、信号速度は同じになるのでしょうか？ご存知の方ご教示いただけたら幸いです。

[11] mixiユーザー 07月26日 21:03

自己レスです。シミュレーションプログラムでは、相互インダクタンスと線間キャパシタンスは、物理的構造から算出される値とは、かけはなれた値もいれられるので、信号速度は当然かわってくる。物理的構造を考慮した相互インダクタンスと線間キャパシタンスをいれると、どうも無損失線路の場合、同相分と差動分は、同速度になるという記事をウェブでみつけました。エリックボガディン氏の本をかわないとよくわからないです。

[12] mixiユーザー 07月27日 20:21

どうもクロストークというのは、２導体＋ＧＮＤだったら、同相モードと差動モードという固有モードでの信号伝達時間の差で発生するとみることもできるような気がします。

[13] mixiユーザー 04月10日 00:27

上のクロストークは遠端クロストークの間違えです。

[14] mixiユーザー 04月11日 22:56

レクロイ社のホームページにあるエリックボガディン氏の資料によると、まさに、２導体＋GND回路の差動モード。同相モードの速度差で遠端クロストークは起こると書いてあり、シミュレーションと一致しました。

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