PCB vanlige måter å impedans matchende

Det som betyr noe er ikke frekvensen, men brattheten i kanten av signalet, det vil si signalets stignings-/høsttid. Det er generelt antatt at hvis økningen / falltiden til signalet (beregnet med 10% ~ 90%) er mindre enn 6 ganger ledningsforsinkelsen, er det et høyhastighetssignal, og det må tas hensyn til impedansmatching.Ledningsforsinkelsen er vanligvis 150ps / tomme.

Den karakteristiske impedansen

Når signalet beveger seg langs en overføringslinje, ser signalet alltid nøyaktig den samme momentanske impedansen når det beveger seg hvis signalet beveger seg med samme hastighet gjennom hele linjen og kapasitansen per enhetslengde er den samme.Siden impedansen forblir konstant gjennom hele overføringslinjen, gir vi et bestemt navn til det karakteristiske eller karakteristiske for en bestemt overføringslinje, kalt den karakteristiske impedansen til overføringslinjen.Karakteristisk impedans refererer til verdien av den øyeblikkelige impedansen sett av signalet når det reiser langs en overføringslinje.Karakteristisk impedans er relatert til PCB lederlag, PCB-materiale (dielektrisk konstant), trådbredde, avstand mellom ledning og plan og andre faktorer, og har ingenting å gjøre med trådlengde.Den karakteristiske impedansen kan beregnes ved hjelp av programvare.I høyhastighets PCB-ledninger er ruting impedansen av digitalt signal vanligvis utformet som 50 ohm, som er et omtrentlig antall.Koaksialkabel er vanligvis definert som 50 ohms base band, 75 ohms frekvensbånd og 100 ohm strandet (differensial).

Vanlige måter å impedans matchende

1. Føljetong terminal matchende

Under forutsetning av at impedansen ved signalkildeenden er lavere enn den karakteristiske impedansen til overføringslinjen, er en motstand R koblet mellom signalkildeenden og overføringslinjen i serien for å gjøre utgangsimpetsansen til kildeenden til å matche den karakteristiske impedansen til overføringslinjen og forhindre at signalet reflekteres tilbake fra lastenden reflekterer igjen.

Matchende motstandsvalgprinsipp: summen av matchende motstand og førerens utgangsimgjennomtrengelighet er lik den karakteristiske impedansen til overføringslinjen.For vanlige CMOS- og TTL-drivere varierer utgangsimedansen med signalnivået.Derfor, for TTL eller CMOS kretser, er det ikke mulig å ha en veldig riktig matchende motstand, så du må inngå kompromisser.Signalnettverk for kjedetopologi er ikke egnet for seriell terminalmatching. Alle laster må kobles til enden av overføringslinjen.

Seriell samsvar er den vanligste terminalmatchingsmetoden.Den har fordelen av lavt strømforbruk, ingen ekstra DC belastning på driveren, ingen ekstra impedans mellom signalet og bakken, og bare ett motstandselement er nødvendig.Vanlige bruksområder: vanlig CMOS, TTL krets impedans matching.USB-signaler er også samplet på denne måten for impedans matching.

2. Parallell terminaltilpasning

Når impedansen ved signalkilden er svært liten, er inngangsimputansen ved lastenden matchet med den karakteristiske impedansen til overføringslinjen ved å legge til en parallell motstand for å eliminere refleksjonen ved lastenden.Realiseringsskjemaene kan deles inn i enkelt motstand og dobbel motstand.

Matchende motstandsvalgsprinsipp: Når inngangen impedans av brikken er svært høy, for den ene motstandsformen, må den felles motstandsverdien av lasten være nær eller lik den karakteristiske impedansen til overføringslinjen;For doble motstandsformer er hver shuntmotstand dobbelt så stor impedans av overføringslinjen.

Fordelene med parallell terminalmatching er enkle og enkle, men de åpenbare ulempene er at det vil bringe DC strømforbruk: dc strømforbruk av enkelt motstandsmodus er nært knyttet til pliktforholdet mellom signal;Dual resistance-modus har DC strømforbruk uansett signalet er høyt nivå eller lavt nivå, men strømmen er halvparten mindre enn single resistance-modus.

Vanlig bruk: høyhastighetssignal er mye brukt.

(1) DDR, DDR2 og andre SSTL-stasjoner.Enkeltmotstand, parallelt med VTT (vanligvis halvparten av IOVDD).Den parallelle samsvarende motstanden til DDR2-datasignalet er innebygd i brikken.

(2) HØYHASTIGHETS serielle datagrensesnitt som TMDS.I form av enkelt motstand er mottakeren koblet parallelt med IOVDD med en enkelt-end impedans på 50 ohm (100 ohm mellom differensialpar).