
【計】 line delay
lead
【化】 wire
【醫】 guide line
defer; delay; detention; hang fire; postpone; procrastinate; put off; retard
stave off
【計】 delay; lag
【化】 time delay
【經】 arrears; defer; postonement
導線延遲(Conductive Delay)是電子工程與電路設計中的核心概念,指電信號在導體(如導線、互連線)中傳播時因物理特性導緻的傳輸時間滞後現象。其産生主要由導體的電阻(R)、寄生電容(C)和電感(L)共同作用引起,具體表現為信號從導線一端傳輸到另一端所需的時間差。
導線延遲的直接原因是導體材料的電阻與周圍介質形成的寄生電容構成的RC電路效應。根據RC延遲模型,信號傳播時間($t{pd}$)可近似為: $$ t{pd} propto R cdot C $$ 其中,R為導線電阻,C為導線對地或相鄰導線的寄生電容。高頻信號下,電感效應(L)的影響也會加劇延遲。
在集成電路中,導線延遲已成為制約芯片性能的關鍵因素,甚至超過晶體管本身的開關延遲。例如,國際半導體技術路線圖(ITRS)指出,90nm工藝節點後,互連線延遲占比超過總延遲的50%。
為降低導線延遲,業界采取以下措施:
導線延遲是指電信號在導線中傳輸時,因物理特性導緻的信號傳播時間滞後現象。以下是詳細解釋:
傳輸距離與材質
導線每米約産生5ns延遲,材質差異顯著影響傳輸速度。例如,鍍金導線(0.2平方米)的導電性能相當于1.0平方米的銅線。
電阻與信號衰減
長距離傳輸時,電阻會導緻電信號衰減,若使用劣質導線或延長線,可能引發丢包和高延遲。
隔離器件影響
不同隔離方式(如光耦隔離比磁耦隔離延遲更大)會疊加延遲效應。
通信錯誤
延遲可能導緻CAN總線重同步失敗,引發應答定界符錯誤(隱性電平被誤判為顯性電平)。
電路設計應用
在雷達、計算機等設備中,延遲線通過電感、電容或同軸電纜實現信號延遲($10^{-9}$~$10^{-5}$秒)。
該現象在高鐵通信、網絡傳輸等領域需重點關注,實際應用中需綜合導線物理特性與電路設計進行優化。
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