PCB yleisiä tapoja impedanssi matching

Tärkeintä ei ole taajuus, vaan signaalin reunan jyrkkyys eli signaalin nousu/laskuaika. Yleisesti uskotaan, että jos nousu / lasku aika signaalin (lasketaan 10% ~ 90%) on alle 6 kertaa langan viive, se on nopea signaali, ja huomiota on kiinnitettävä impedanssi matching.Lanka viive on yleensä 150ps / tuuma.

Tyypillinen impedanssi

Koska signaali kulkee pitkin siirtolinjaa, signaali näkee aina täsmälleen sama hetkellinen impedanssi kuin se kulkee, jos signaali kulkee samalla nopeudella koko linjan ja kapasitanssi per pituus on sama.Koska impedanssi pysyy vakiona koko siirtolinjan ajan, annamme tietyn siirtolinjan ominaispiirteistä tai ominaispiirteistä, joita kutsutaan siirtolinjan tyypilliseksi impedanssiksi.Tunnusomainen impedanssi viittaa signaalin näkemän hetkellinen impedanssin arvoon, kun se kulkee siirtolinjaa pitkin.Tyypillinen impedanssi liittyy PCB-johtimen kerrokseen, PCB-materiaaliin (dielektrinen vakio), langan leveyteen, langan ja tason ja muiden tekijöiden väliseen etäisyyteen, eikä sillä ole mitään tekemistä langan pituuden kanssa.Ominaisuusimpedanssi voidaan laskea ohjelmistolla.Nopeassa PCB-johdottessa digitaalisen signaalin reititysimpedanssi on yleensä suunniteltu 50 ohmia, mikä on likimääräinen määrä.Koaksiaalikaapeli on yleensä määritelty 50 ohmia pohjakaista, 75 ohmia taajuuskaista ja 100 ohmia säikeistetty (differentiaali).

Yleisiä tapoja impedanssi matching

1. Sarjapääte täsmäytys

Sillä ehdolla, että signaalilähteen pään impedanssi on pienempi kuin siirtolinjan ominaisimpedanssi, signaalilähteen pään ja sarjan siirtolinjan välillä on kytketty vastus R, jotta lähteen pään lähtöimpedanssi vastaa siirtolinjan ominaisimpedanssia ja estää kuorman päästä heijastuvan signaalin heijastamasta uudelleen.

Vastaavuusvastuksen valintaperiaate: vastaavan vastuksen ja kuljettajan lähtöimpedanssin summa on yhtä suuri kuin siirtolinjan ominaisimpedanssi.Tavallisille CMOS- ja TTL-ohjaimille lähtöimpedanssi vaihtelee signaalin tason mukaan.Siksi TTL- tai CMOS-piireille ei ole mahdollista saada kovin oikeaa vastaavuusvastusta, joten sinun on tinkiä.Ketjutopologiasignaaliverkot eivät sovellu sarjapäätteen täsmäytykseen. Kaikki kuormat on kytkettävä siirtolinjan päähän.

Sarja matching on yleisin pääte matching menetelmä.Se on etu alhainen virrankulutus, ei ylimääräistä DC kuormitus kuljettaja, ei ylimääräistä impedanssi signaalin ja maan, ja vain yksi vastus elementti tarvitaan.Yleiset sovellukset: yhteinen CMOS, TTL piiri impedanssi matching.USB-signaalit ovat myös näytteitä tällä tavalla impedanssi matching.

2. Rinnakkaispäätteiden täsmäytys

Kun signaalilähteen impedanssi on hyvin pieni, kuormituksen pään tuloimpedanssi vastaa siirtolinjan ominaisimpedanssia lisäämällä rinnakkaisvastus, joka poistaa heijastuksen kuorman päässä.Toteutuslomakkeet voidaan jakaa yhteen vastus- ja kaksoisvastus.

Vastaavuusvastuksen valintaperiaate: kun sirun syöttöimpedanssi on erittäin korkea, yksittäisen vastuksen muodossa kuormituksen nivelvastusarvon on oltava lähellä tai yhtä suuri kuin siirtolinjan ominaisimpedanssi;Kaksoisvastusmuodoissa jokainen shuntin vastus on kaksi kertaa siirtolinjan tyypillinen impedanssi.

Rinnakkaisliittimen vastaavuuden edut ovat yksinkertaisia ja helppoja, mutta ilmeiset haitat ovat se, että se tuo tasavirtavirrankulutusta: yhden vastuksen tilan dc-virrankulutus liittyy läheisesti signaalin käyttöasteeseen;Kaksoisvastustilassa tasavirtakulutus on tasavirtaa riippumatta siitä, että signaali on korkea tai matala, mutta virta on puoliksi pienempi kuin yhden vastuksen tila.

Yhteinen sovellus: nopea signaali on laajalti käytetty.

(1) DDR-, DDR2- ja muut SSTL-asemat.Yksi vastus, rinnakkain VTT (yleensä puolet IOVDD).DDR2-datasignaalin rinnakkaisen vastaavuusvastuksen on upotettu siruun.

(2) NOPEAT sarjadataliitännät, kuten TMDS.Yksittäisen vastuksen muodossa vastaanotin on kytketty rinnakkain IOVDD:n kanssa, jonka yksisuuntainen impedanssi on 50 ohmia (100 ohmia differentiaaliparien välillä).