PCB pogosti načini ujemanja impedance

Pomembna ni frekvenca, ampak strmina roba signala, to je čas vzpona / padca signala. Na splošno velja, da če je čas vzpona / padanja signala (izračunano z 10% do 90%) krajši od 6-kratnega zamika žice, je to signal visoke hitrosti, zato je treba posvetiti pozornost ujemanju impedance.Zamuda žice je ponavadi 150ps / palec.

Značilna impedanca

Medtem, ko signal potuje po daljnovodu, signal vedno vidi točno takojšnjo impedanco, kot potuje, če signal potuje z enako hitrostjo po celotni liniji in je kapacitivnost na enoto dolžine enaka.Ker impedanca ostane v celotnem daljnovodu konstantna, damo določeno ime značilnosti ali značilnosti določenega daljnovoda, ki se imenuje značilna impedanca daljnovoda.Značilna impedanca se nanaša na vrednost trenutne impedance, ki jo vidi signal, ko potuje po daljnovodu.Karakteristična impedanca je povezana s plastjo prevodnika PCB, materialom PCB (dielektrična konstanta), širino žice, razdaljo med žico in ravnino ter drugimi dejavniki in nima nobene povezave z dolžino žice.Karakteristično impedanco je mogoče izračunati s programsko opremo.Pri ožičenju visoke hitrosti PCB je usmerjevalna impedanca digitalnega signala običajno zasnovana kot 50 ohmov, kar je približno število.Koaksialni kabel je na splošno opredeljen kot osnovni pas 50 ohmov, frekvenčni pas 75 ohmov in napolnjen 100 ohmov (diferencial).

Skupni načini ujemanja impedance

1. Ujemanje serijskega terminala

Pod pogojem, da je impedanca na koncu vira signala nižja od značilne impedance daljnovoda, je med priključkom izvora signala in daljnovodom zaporedno povezan upor R, da se izhodna impedanca konca vira ujema z značilnostjo impedanca daljnovoda in preprečuje, da bi se signal, odbiti nazaj od konca tovora, spet odražal.

Načelo izbire ujemajočega upora: vsota ujemajočega upora in izhodne impedance gonilnika je enaka značilni impedance daljnovoda.Za običajne gonilnike CMOS in TTL se izhodna impedanca razlikuje glede na raven signala.Zato pri vezjih TTL ali CMOS ni mogoče imeti zelo pravilnega ujemajočega upora, zato morate sklepati kompromise.Verižna topološka signalna omrežja niso primerna za ujemanje serijskih terminalov. Vse obremenitve morajo biti priključene na konec daljnovoda.

Serijsko ujemanje je najpogostejši način ujemanja terminalov.Prednost ima majhna poraba energije, brez dodatne DC obremenitve gonilnika, brez dodatne impedance med signalom in tlemi, potreben je le en uporni element.Običajne aplikacije: skupno ujemanje CMOS, TTL vezja.Na ta način se vzorčijo tudi USB-signali za ujemanje impedance.

2. Ujemanje vzporednih sponk

Kadar je impedanca na viru signala zelo majhna, se vhodna impedanca na koncu obremenitve ujema z značilno impedanco daljnovoda z dodajanjem vzporednega upora za odpravo odboja na koncu obremenitve.Obrazec za realizacijo lahko razdelimo na enojni in dvojni upor.

Načelo izbire ujemajočega upora: kadar je vhodna impedanca čipa zelo visoka, mora biti za enojno uporno vrednost skupnega upora bremena blizu ali enaka značilni impedance daljnovoda;Pri oblikah z dvojnim uporom je vsak uporovni upor dvakrat večji od impedance daljnovoda.

Prednosti vzporednega ujemanja terminalov so enostavne in enostavne, očitne pomanjkljivosti pa so, da bo prinesel enosmerno porabo energije: enosmerna poraba enosmernega upora je tesno povezana z delovnim razmerjem signala;Način dvojnega upora ima porabo enosmerne napetosti, ne glede na to, ali je signal visok ali nizek, vendar je tok za polovico manjši od načina enojnega upora.

Pogosta uporaba: visokohitrostni signal se pogosto uporablja.

(1) DDR, DDR2 in drugi pogoni SSTL.Enojni upor, vzporeden z VTT (običajno polovica IOVDD).V čip je vgrajena vzporedna upornost podatkovnega signala DDR2.

(2) Visoko-hitri serijski podatkovni vmesniki, kot so TMDS.V obliki enojnega upora je sprejemnik vzporedno povezan z IOVDD z enojno impedanco 50 ohmov (100 ohmov med diferencialnimi pari).