Moduri comune de potrivire a impedanței

Ceea ce contează nu este frecvența, ci abruptul marginii semnalului, adică timpul de creștere / cădere a semnalului. În general, se crede că dacă timpul de creștere / cădere a semnalului (calculat cu 10% ~ 90%) este mai mic de 6 ori întârziere a firului, este un semnal de mare viteză și trebuie acordată atenție la potrivirea impedanței.Întârzierea sârmei este de obicei de 150 cm / inch.

Impedanța caracteristică

Pe măsură ce semnalul călătorește de-a lungul unei linii de transmisie, semnalul vede întotdeauna exact aceeași impedanță instantanee ca și când călătorește dacă semnalul călătorește cu aceeași viteză pe întreaga linie, iar capacitatea pe lungimea unității este aceeași.Deoarece impedanța rămâne constantă pe toată linia de transmisie, dăm un nume specific caracteristicii sau caracteristicilor unei anumite linii de transmisie, numită impedanța caracteristică a liniei de transmisie.Impedanța caracteristică se referă la valoarea impedanței instantanee văzută de semnal în timp ce călătorește de-a lungul unei linii de transmisie.Impedanța caracteristică este legată de stratul conductor PCB, materialul PCB (constantă dielectrică), lățimea firului, distanța dintre sârmă și plan și alți factori și nu are nicio legătură cu lungimea firului.Impedanța caracteristică poate fi calculată folosind software.În cablarea PCB de mare viteză, impedanța de rutare a semnalului digital este în general proiectată ca 50 ohmi, ceea ce este un număr aproximativ.Cablul coaxial este definit, în general, ca bandă de bază de 50 ohmi, bandă de frecvență de 75 ohmi și 100 ohmi încărcate (diferențial).

Moduri comune de potrivire a impedanțelor

1. Potrivirea terminalului serial

În condiția în care impedanța la capătul sursei de semnal este mai mică decât impedanța caracteristică a liniei de transmisie, o rezistență R este conectată între capătul sursei de semnal și linia de transmisie în serie pentru a face ca impedanța de ieșire a capătului sursei să se potrivească cu caracteristica impedanța liniei de transmisie și împiedică semnalul reflectat înapoi de la capătul încărcării să se reflecte din nou.

Principiul de selectare a rezistenței de potrivire: suma rezistenței de potrivire și impedanța de ieșire a șoferului este egală cu impedanța caracteristică a liniei de transmisie.Pentru driverele CMOS și TTL obișnuite, impedanța de ieșire variază în funcție de nivelul semnalului.Prin urmare, pentru circuitele TTL sau CMOS, nu este posibil să aveți o rezistență de potrivire foarte corectă, deci trebuie să faceți compromisuri.Rețelele de semnal cu topologie în lanț nu sunt potrivite pentru potrivirea serialelor. Toate încărcăturile trebuie conectate la capătul liniei de transmisie.

Potrivirea serială este cea mai frecventă metodă de potrivire a terminalelor.Are avantajul consumului redus de energie, nu are nicio sarcină suplimentară de curent continuu pe șofer, nu are o impedanță suplimentară între semnal și masă și este necesar un singur element de rezistență.Aplicații comune: CMOS comun, potrivirea impedanței circuitului TTL.Semnalele USB sunt de asemenea prelevate în acest fel pentru potrivirea impedanțelor.

2. Potrivirea terminalului paralel

Atunci când impedanța la sursa de semnal este foarte mică, impedanța de intrare la capătul încărcării este asortată cu impedanța caracteristică a liniei de transmisie prin adăugarea unei rezistențe paralele pentru a elimina reflectarea la capătul sarcinii.Formele de realizare pot fi împărțite în rezistență unică și rezistență dublă.

Principiul de selectare a rezistenței de potrivire: atunci când impedanța de intrare a cipului este foarte mare, pentru forma de rezistență unică, valoarea de rezistență la îmbinare a sarcinii trebuie să fie apropiată sau egală cu impedanța caracteristică a liniei de transmisie;Pentru formele de rezistență dublă, fiecare rezistență la șoc este de două ori mai mare decât impedanța caracteristică a liniei de transmisie.

Avantajele potrivirii paralele a terminalelor sunt simple și ușoare, dar dezavantajele evidente sunt că va aduce consumul de curent continuu: consumul de curent continuu al modului de rezistență unică este strâns legat de raportul datoriei semnalului;Modul de rezistență duală are consum de curent continuu indiferent dacă semnalul este nivel ridicat sau nivel scăzut, dar curentul este cu jumătate mai mic decât modul de rezistență unică.

Aplicație comună: semnalul de mare viteză este utilizat pe scară largă.

(1) DDR, DDR2 și alte unități SSTL.Rezistență unică, în paralel cu VTT (în general jumătate din IOVDD).Rezistența de potrivire paralelă a semnalului de date DDR2 este încorporată în cip.

(2) Interfețe de date seriale de mare viteză, cum ar fi TMDS.Sub formă de rezistență unică, receptorul este conectat în paralel cu IOVDD cu o impedanță unică de 50 ohmi (100 ohmi între perechile diferențiale).