Leiterplattentechnisch - Analyse von Impedanzanpassung und Nullohm-Widerstand im Leiterplatte design

Analyse der Impedanzanpassung und des Null-Ohm-Widerstands beim Leiterplatte Design

Impedanzanpassung

Die Impedanzanpassung bezieht sich auf eine geeignete Anpassungsmethode zwischen der Signalquelle oder Übertragungsleitung und der Last. Je nach Zugriffsmodus gibt es zwei Arten der Impedanzanpassung: seriell und parallel; je nach Frequenz der Signalquelle kann die Impedanzanpassung in zwei Typen unterteilt werden: Niederfrequenz und Hochfrequenz.

Hochfrequenzsignale verwenden im Allgemeinen eine Serienimpedanzanpassung

Der Widerstandswert des Vorwiderstands beträgt 20~75Ω, und der Widerstandswert ist proportional zur Signalfrequenz und umgekehrt proportional zur Leiterbahnbreite. In eingebetteten Systemen werden Serienanpassungswiderstände in der Regel für Signale mit Frequenzen von mehr als 20M und Leiterbahnlängen von mehr als 5 cm verwendet, z. B. für Taktsignale, Daten- und Adressbussignale im System. Es gibt zwei Funktionen des Serienanpassungswiderstands:

Reduzieren Sie hochfrequentes Rauschen und Flankenüberschwinger. Wenn die Flanke eines Signals sehr steil ist, enthält es viele hochfrequente Komponenten, die Störungen ausstrahlen. Außerdem ist es anfällig für Überschwinger. Der Serienwiderstand und die verteilte Kapazität der Signalleitung sowie die Eingangskapazität der Last bilden einen RC-Kreis, der die Steilheit der Signalflanke reduziert.

Verringerung der Hochfrequenzreflexion und der Selbstoszillation. Wenn die Frequenz des Signals hoch ist, ist die Wellenlänge des Signals sehr kurz. Wenn die Wellenlänge so kurz ist wie die Länge der Übertragungsleitung, verändert das reflektierte Signal, das dem ursprünglichen Signal überlagert wird, die Form des ursprünglichen Signals. Wenn die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung nicht gleich der Lastimpedanz ist (d. h. nicht übereinstimmt), treten am Lastende Reflexionen auf, die eine Selbstoszillation verursachen. Das Niederfrequenzsignal der Verdrahtung in der Leiterplatte kann direkt angeschlossen werden,und es ist im Allgemeinen nicht erforderlich, einen Reihenanpassungswiderstand hinzuzufügen.

Die parallele Impedanzanpassung wird auch als „Endimpedanzanpassung“ bezeichnet.

Wird im Allgemeinen an der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle verwendet und bezieht sich hauptsächlich auf die Impedanzanpassung mit dem Übertragungskabel. LVDS und RS422/485 verwenden beispielsweise Twisted-Pair-Kabel der Kategorie 5 mit einem eingangsseitigen Anpassungswiderstand von 100~120Ω; Videosignale verwenden Koaxialkabel mit einem Anpassungswiderstand von 75Ω oder 50Ω, Flachkabel und Flachbandkabel mit einem Anpassungswiderstand von 300Ω.Der Widerstandswert des Parallelanpassungswiderstandes hÃ?ngt vom Medium des Ãœbertragungskabels ab und hat nichts mit der LÃ?nge zu tun. Seine Hauptfunktion besteht darin, Signalreflexionen zu verhindern und selbsterregte Schwingungen zu reduzieren.

Es ist erwähnenswert, dass Impedanzanpassung die EMI-Leistung des Systems verbessern kann.Darüber hinaus, zusätzlich zur Verwendung von Serien/Parallelwiderstände zur Lösung der Impedanzanpassung, Transformatoren können auch für die Impedanztransformation verwendet werden.Typische Beispiele sind Ethernet-Schnittstellen und CAN-Busse.

Zero ohm resistance

Am einfachsten ist es, ihn als Steckbrücke zu verwenden.Wenn ein bestimmter Abschnitt der Schaltung nicht verwendet wird,löten Sie den Widerstand einfach nicht direkt an (es wird das Aussehen nicht beeinträchtigen).

Wenn die passenden Schaltungsparameter unsicher sind,Ersetzen Sie sie durch Null Ohms.Im eigentlichen Debugging, Bestimmen Sie die Parameter und ersetzen Sie sie durch spezifische numerische Komponenten.

Wenn Sie den Arbeitsstrom eines bestimmten Teils der Schaltung messen möchten, Sie können den Null-Ohm-Widerstand entfernen und ein Amperemeter anschließen,um die Strommessung zu erleichtern.

Beim Verdrahten, wenn es unmöglich ist,es auszulegen, Sie können auch einen Null-Ohm-Widerstand hinzufügen, um als Jumper zu fungieren.

Im Hochfrequenzsignalnetz, it acts as an inductor or a capacitor (for impedance matching, zero-ohm resistance also has impedance).Bei Verwendung als Induktor, es löst hauptsächlich das EMC-Problem.

Einpunkt-Erdung, wie die Einpunktverbindung von analoger Masse und digitaler Masse.

Die Konfigurationsschaltung kann Jumper und DIP-Schalter ersetzen.Manchmal ändern Benutzer die Einstellungen zufällig, was leicht zu Missverständnissen führt.Zur Senkung der Wartungskosten,Null-Ohm-Widerstände werden anstelle von Jumpern verwendet, die auf die Platine gelötet werden sollen.

Für System-Debugging, zum Beispiel, das System in mehrere Module aufteilen,Trennen Sie Strom und Masse zwischen den Modulen mit einem Null-Ohm-Widerstand.Wenn die Stromversorgung oder Masse während der Debugging-Phase kurzgeschlossen ist, Entfernen des Null-Ohm-Widerstands kann den Suchbereich eingrenzen.

Die obigen Funktionen können auch durch "magnetische Perlen" ersetzt werden.. Obwohl Nullohm-Widerstand und magnetische Perlen in der Funktion etwas ähnlich sind, es gibt wesentliche Unterschiede. Ersteres weist eine Impedanzkennlinie auf, und letzterer hat eine induktive Reaktanzcharakteristik. Magnetische Perlen werden im Allgemeinen in Strom- und Erdnetzwerken zum Filtern verwendet.

Wenn Sie es gut machen wollen,müssen Sie zunächst Ihre Werkzeuge schärfen und die Impedanzanpassung und den Null-Ohm-Widerstand besser verstehen, was die Entwicklung und Herstellung von Leiterplatten erleichtert. Beijing Miracle IOT ist ein professioneller Anbieter von ESIM-Modulen. Die Module decken 2G/4G/NB-IOT-Netzwerke ab. Durch die Anhäufung von Technologien,die Integration der Lieferkette und den Bau von Serviceeinrichtungen engagiert sich das Unternehmen für die Verbreitung von Anwendungen des Internets der Dinge.