Leiterplattentechnisch - Impedanzgleichung der Leiterplatte

Impedanzgleichung von Leiterplatte

Impedanz-Abgleich bezieht sich auf ein geeignetes Abgleich-Verfahren zwischen der Signalquelle oder Übertragungsleitung und der Last. Je nach Zugriffsmodus, Es gibt zwei Möglichkeiten der Impedanzanpassung: seriell und parallel; je nach Frequenz der Signalquelle, Impedanzanpassung kann in zwei Arten unterteilt werden: Niederfrequenz und Hochfrequenz.

1. Hochfrequenzsignale verwenden im Allgemeinen serielle Impedanzanpassung. Der Widerstandswert des Reihenwiderstands ist 20~75Ω, und der Widerstandswert ist proportional zur Signalfrequenz und umgekehrt proportional zum PCB Spurbreite. In eingebetteten Systemen, Seriell passende Widerstände werden normalerweise für Signale mit Frequenzen größer als 20M und PCB Spurlängen größer als 5cm, wie Taktsignale, Daten- und Adressbussignale im System. Es gibt zwei Funktionen des Reihenübereinstimmungswiderstands:

1.1. Reduzieren Sie Hochfrequenzgeräusche und Kantenüberschreitungen. Wenn der Rand eines Signals sehr steil ist, enthält er viele hochfrequente Komponenten, die Störungen ausstrahlen. Darüber hinaus ist es auch anfällig für Überschuss. Der Reihenwiderstand und die verteilte Kapazität der Signalleitung und die Lasteingangskapazität bilden eine RC-Schaltung, die die Steilheit der Signalkante verringert.

1.2. Reduzieren Sie Hochfrequenzreflexion und selbsterregte Oszillation. Wenn die Frequenz des Signals hoch ist, die Wellenlänge des Signals ist sehr kurz. Wenn die Wellenlänge so kurz ist wie die Länge der Übertragungsleitung, Das reflektierte Signal, das dem Originalsignal überlagert wird, ändert die Form des Originalsignals. If the characteristic Impedanz of the transmission line is not equal to the load impedance (that is, does not match), Reflexionen treten am Lastende auf, Selbstoszillation verursacht. Das niederfrequente Signal der Verkabelung in der Leiterplatte can be directly connected, und es ist im Allgemeinen nicht notwendig, einen Reihenübereinstimmungswiderstand hinzuzufügen.

2. Parallele Impedanzanpassung wird auch "Klemmimpedanzanpassung" genannt, die im Allgemeinen an der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle verwendet wird und sich hauptsächlich auf die Impedanzanpassung mit dem Übertragungskabel bezieht. Zum Beispiel verwenden LVDS und RS422/485 Twisted-Pair-Kabel der Kategorie 5 mit passendem Eingangsendwiderstand von 100~120Ω; Videosignale verwenden Koaxialkabel mit einem passenden Widerstand von 75Ω oder 50Ω, und Flachkabel mit einem passenden Widerstand von 300Ω. Der Widerstandswert des parallel passenden Widerstands hängt vom Medium des Übertragungskabels ab und hat nichts mit der Länge zu tun. Seine Hauptfunktion besteht darin, Signalreflexion zu verhindern und selbsterregte Schwingungen zu reduzieren.

Es ist erwähnenswert, dass Impedanzanpassung die EMI-Leistung des Systems verbessern kann. Zusätzlich zur Verwendung von Reihen-/Parallelwiderständen zur Lösung der Impedanzanpassung können Transformatoren auch für die Impedanzanpassung verwendet werden. Typische Beispiele sind Ethernet-Schnittstellen und CAN-Busse.

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