Conception électronique - Conseils de conception de PCB pour l'adaptation d'impédance de PCB

Étude de l'adaptation d'impédance dans la conception de PCB, l'adaptation d'impédance est liée à la qualité du signal. La technique d'adaptation d'impédance est sans doute colorée, mais comment l'appliquer plus rationnellement dans un système particulier nécessite également de mesurer certains facteurs. Par exemple, nous avons conçu de nombreux segments de source qui utilisent la correspondance série dans le système.

Pourquoi utiliser cette méthode quand une correspondance est nécessaire et de quelle manière. Par exemple: la différence de correspondance utilise principalement la correspondance de terminal; L'horloge utilise la correspondance de segmentation de source; Le point de départ théorique de l'adaptation des bornes série est qu'une résistance R est connectée en série entre la source de signal et la ligne de transmission lorsque l'impédance de la source de signal est inférieure à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission. Dans le même temps, l'impédance de sortie supérieure à l'impédance caractéristique de la source et de la ligne de transmission est adaptée, supprimant à nouveau le signal réfléchi à la fin de la charge.

Après adaptation des bornes série de transmission du signal, il présente les caractéristiques suivantes:

1: le signal d'entraînement est transmis à la fin de la charge avec une amplitude de 50% grâce à l'action de résistances adaptées en série.

2: le coefficient de réflexion du signal B à l'extrémité de la charge est proche de + 1, de sorte que l'amplitude du signal réfléchi est proche de 50% de l'amplitude du signal original.

3: superposer le signal réfléchi au signal propagé à l'extrémité de la source de sorte que le signal reçu à l'extrémité de la charge soit approximativement de la même amplitude que le signal original;

4: le signal réfléchi de l'extrémité de la charge se propage jusqu'à l'extrémité de la source, où il est absorbé par la résistance adaptée lorsqu'il atteint l'extrémité de la source;

Lorsque le signal réfléchi e atteint l'extrémité de la source, le courant d'entraînement côté source descend à 0 jusqu'à l'émission du signal suivant.

L'adaptation en série n'a pas besoin d'un conducteur de signal avec une grande capacité d'entraînement en courant par rapport à l'adaptation en parallèle. Le principe du choix d'une borne série pour adapter une valeur de résistance est simple, c'est - à - dire que la somme de la valeur de résistance adaptée et de l'impédance de sortie du Driver est égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission. L'impédance de sortie d'un pilote de signal idéal est nulle, alors qu'un pilote réel a toujours une impédance de sortie relativement faible et peut être différente lorsque le niveau du signal change. Par exemple, la tension d'alimentation est un pilote CMOS + 4,5 V, avec une impédance de sortie typique de 37 îlots à faible consommation et une impédance d'entrée typique de 45 îlots à haute puissance [4]; TTL Drive et CMOS Drive, dont l'impédance de sortie variera en fonction du niveau du signal.

Il n'est donc pas possible de prévoir une résistance adaptée très correcte pour un circuit TTL ou CMOS, ce qui ne peut être envisagé que dans une solution de compromis. Les réseaux de signaux en topologie chaînée ne sont pas adaptés aux bornes série et toutes les charges doivent être connectées aux extrémités de la ligne de transmission. Pendant un certain temps, l'amplitude du signal à la fin de la charge est la moitié de l'amplitude du signal original. Il est clair que le signal est dans un état logique incertain et que la tolérance au bruit du signal est très faible. L'appariement en série est la méthode la plus couramment utilisée pour l'appariement des terminaux. Il a l'avantage d'avoir une faible consommation d'énergie, pas de charge DC supplémentaire sur le conducteur, pas d'impédance supplémentaire entre le signal et la terre, et ne nécessite qu'un seul élément résistif.

Le point de départ théorique de l'adaptation en parallèle est que lorsque l'impédance de la source de signal est faible, l'impédance d'entrée à l'extrémité de la charge est adaptée à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission en augmentant la résistance en parallèle, ce qui permet d'atteindre le but d'éliminer la réflexion à l'extrémité de la charge.

La forme de réalisation est divisée en deux résistances simples et doubles. La transmission de signaux adaptés en parallèle présente les caractéristiques suivantes: le signal d'entraînement se propage approximativement le long de la ligne de transmission, avec une amplitude complète; Toutes les réflexions sont absorbées par la résistance adaptée; L'amplitude du signal reçu au niveau de la charge est sensiblement la même que celle du signal émis par la source du signal. Dans les systèmes de circuits réels, l'impédance d'entrée de la puce est très élevée, de sorte que pour une forme mono - résistive, la valeur de la résistance parallèle à la charge doit être similaire ou égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission. En supposant que l'impédance caractéristique de la ligne de transmission est de 50 angströms, la valeur de R est de 50 angströms. Si le signal a un niveau haut de 5 V, le courant statique du signal atteindra 100 ma.

Becco utilise la petite capacité de commande des circuits TTL ou CMOS typiques, et cette adaptation parallèle de ces circuits se produit rarement dans ces circuits. L'adaptation en parallèle sous la forme d'une double résistance (également connue sous le nom d'adaptation de borne de davidnan) nécessite une capacité d'entraînement en courant plus faible que sous la forme d'une seule résistance, car la valeur en parallèle des deux résistances est adaptée à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission et chaque impédance caractéristique est supérieure à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission.

Compte tenu de la capacité motrice de la puce, le choix des deux valeurs de résistance doit respecter trois principes:

1: la valeur en parallèle des deux résistances est égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission;

2: la valeur de la résistance connectée à l'alimentation ne doit pas être trop petite pour éviter que le courant d'entraînement habituel soit trop important et pour éviter les signaux de faible puissance;

3: la valeur de la résistance à la terre ne doit pas être trop petite, évitez le signal trop grand sous le courant de conduite normal. L'avantage de l'appariement de bornes en parallèle est simple et réalisable. L'inconvénient évident est qu'il apporte une consommation d'énergie continue: la consommation d'énergie continue d'une seule résistance est étroitement liée au rapport cyclique du signal? Que le signal soit haut ou Bas, le mode à double résistance a une consommation d'énergie continue. Elle n'est donc pas adaptée aux systèmes à forte consommation électrique, tels que ceux alimentés par batterie.

En outre, le mode mono - résistance n'utilise pas de système CMOS en raison de la capacité de pilotage TTL générale, tandis que le mode bi - résistance nécessite deux composants, ce qui nécessite une surface de carte PCB et n'est donc pas adapté aux cartes de circuits imprimés haute densité. Bien sûr, il existe également: des méthodes d'adaptation telles que l'adaptation des bornes AC, le verrouillage de la tension de diode, etc.

Lorsque le concepteur de PCB fixe l'impédance caractéristique (Z0) de la ligne de transmission elle - même à 28 ohms, la résistance de masse (ZT) du tube terminal doit également être de 28 Ohms pour aider la ligne de transmission à maintenir Z0, ce qui stabilise l'ensemble à la valeur de conception ohmique.

La transmission du signal n'est plus efficace que si Z0 = ZT correspond, et son "intégrité du signal" (intégrité du signal, terme spécialisé pour la qualité du signal) est également la meilleure.

Impédance caractéristique PCB (impédance caractéristique) 4.1 lorsque le signal est carré, la position de déplacement élevé du signal de tension positive est avancée lorsque les lignes de signal sont combinées dans la ligne de transmission, puis théoriquement à partir de sa couche de référence la plus proche, telle que la couche de masse, Le champ électrique sera induit par un signal négatif direct (égal à la voie de retour inverse du signal de tension positive), complétant ainsi l'ensemble du système de boucle (Loop). Si le "signal" est court, figeant son temps de vol, on peut imaginer qu'il a été affecté par la valeur d'impédance instantanée (impédance instantanée) présentée par la ligne, la couche diélectrique et la couche de référence, appelée "impédance caractéristique".

L '« impédance caractéristique » doit donc être liée à la largeur de ligne (w), à l'épaisseur de ligne (t), à l'épaisseur diélectrique (h) et à la constante diélectrique. Ligne standard (DK).