L'actualité PCB - Quand le câblage PCB nécessite une adaptation d'impédance

L'adaptation d'impédance se réfère à l'exigence que l'impédance de la charge doit être égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission pendant la transmission d'énergie, de sorte que la transmission ne crée pas de réflexion, indiquant que toute l'énergie est absorbée par la charge. Sinon, l'énergie est perdue dans la transmission. Dans la conception de PCB à grande vitesse, l'adaptation d'impédance est liée à la qualité du signal.

1. Quand le câblage PCB a - t - il besoin d'une adaptation d'impédance?

Il est généralement admis que si le temps de montée / descente du signal (10% ~ 90%) est inférieur à 6 fois le retard de la ligne, il s'agit d'un signal à grande vitesse et doit prêter attention au problème d'adaptation d'impédance. En général, la latence du fil est de 150 PS / pouce.

2. Impédance caractéristique

Lorsqu'un signal se propage le long d'une ligne de transmission, le signal verra toujours exactement la même impédance transitoire s'il a la même vitesse de signal et la même capacité par unité de longueur sur toute la ligne de transmission. Comme l'impédance reste constante tout au long de la ligne de transmission, nous avons attribué un nom spécifique à cette caractéristique ou caractéristique d'une ligne de transmission particulière, appelée impédance caractéristique de la ligne de transmission. L'impédance caractéristique est la valeur de l'impédance instantanée vue par un signal lors de sa transmission le long d'une ligne de transmission. L'impédance caractéristique est liée à des facteurs tels que la couche de conducteur de PCB, le matériau de PCB (constante diélectrique), la largeur de câblage, la distance entre le conducteur et le plan, etc., indépendamment de la longueur de câblage. L'impédance caractéristique peut être calculée à l'aide d'un logiciel. Dans le câblage PCB haute vitesse, l'impédance de câblage du signal numérique est généralement conçue pour être de 50 ohms, ce qui est un nombre approximatif. Il est généralement spécifié que la bande de base du câble coaxial est de 50 ohms, la bande de fréquence de 75 ohms et la Paire torsadée (différentielle) de 100 ohms. Apprendre PCB trouver fan yi Education Formation PCB de haute qualité

3. Modes communs d'adaptation d'impédance

1) adaptation de la borne série dans des conditions où l'impédance source du signal est inférieure à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission, une résistance R est connectée en série entre la borne source du signal et la ligne de transmission, De sorte que l'impédance de sortie à la source soit adaptée à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission et inhibe la rétroréflexion du signal réfléchi par la borne de charge. Principe de sélection de la résistance adaptée: la somme de la valeur de la résistance adaptée et de l'impédance de sortie du pilote est égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission. Les pilotes CMOS et TTL courants dont l'impédance de sortie varie en fonction du niveau du signal. Ainsi, pour un circuit TTL ou CMOS, il n'est pas possible d'avoir une résistance d'adaptation très correcte, seulement un compromis. La topologie en chaîne du réseau de signaux n'est pas adaptée à l'adaptation des terminaux en série et toutes les charges doivent être connectées aux extrémités de la ligne de transmission. L'appariement en série est une méthode courante d'appariement de 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. Applications courantes: adaptation d'impédance des circuits CMOS et TTL. Le signal USB est également échantillonné de cette manière pour l'adaptation d'impédance.

2) adaptation en parallèle lorsque l'impédance de source du 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, éliminant ainsi la réflexion à l'extrémité de la charge. La forme de réalisation est divisée en deux résistances simples et doubles. Principe de sélection de la résistance d'adaptation: dans le cas où l'impédance d'entrée de la puce est élevée, la valeur de la résistance parallèle en bout de charge doit être proche ou égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission pour une forme monorésistive; Pour la forme bi - résistive, chaque valeur de résistance parallèle est le double de l'impédance caractéristique de la ligne de transmission. L'avantage de l'adaptation de bornes en parallèle est la simplicité et la facilité de ligne, mais l'inconvénient évident est qu'elle entraîne une consommation d'énergie continue: la consommation d'énergie continue en mode monorésistif 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 DC, mais le courant est moitié inférieur à celui du mode à simple résistance.

4. Application commune: le signal à grande vitesse est largement utilisé

1) DDR, DDR2 et autres pilotes SSTL. Sous la forme d'une seule résistance, en parallèle avec le VTT (généralement la moitié de l'iovdd). Une résistance d'adaptation parallèle du signal de données DDR2 est intégrée dans la puce.

2) Interface de données série haute vitesse, telle que tmds. Sous la forme d'une seule résistance, le dispositif récepteur est connecté en parallèle à l'iovdd avec une impédance à une extrémité de 50 ohms (100 ohms entre les paires différentielles).