Progettazione PCB - Corrispondenza dell'impedenza PCB delle abilità di progettazione PCB

Ricerca sulla corrispondenza dell'impedenza Nella progettazione PCB, la corrispondenza dell'impedenza è correlata alla qualità del segnale. La tecnologia di corrispondenza dell'impedenza può essere definita ricca e colorata, ma come applicarla più ragionevolmente in un sistema specifico richiede alcuni fattori da misurare. Ad esempio, abbiamo progettato molti segmenti di origine che utilizzano la corrispondenza seriale nel sistema.

Perché questo metodo viene utilizzato quando è necessario abbinare e in che modo. Ad esempio: la differenza nel matching utilizza principalmente il matching terminale; clock utilizza la corrispondenza del segmento sorgente; il punto di partenza teorico della corrispondenza seriale dei terminali in serie è che quando l'impedenza della sorgente del segnale è inferiore all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione, la resistenza R è collegata in serie tra la sorgente del segnale e la linea di trasmissione. Allo stesso tempo, rendere l'impedenza di uscita maggiore dell'estremità della sorgente e l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione per corrispondere, ancora una volta sopprimere il segnale riflesso dall'estremità del carico.

Dopo che il terminale di serie di trasmissione del segnale è abbinato, ha le seguenti caratteristiche:

1: A causa dell'effetto della resistenza corrispondente di serie, il segnale di azionamento è trasmesso all'estremità del carico della sua ampiezza al 50%.

2: Il coefficiente di riflessione del segnale B all'estremità del carico è vicino a +1, quindi l'ampiezza del segnale riflesso è vicina al 50% dell'ampiezza del segnale originale.

3: Il segnale riflesso è sovrapposto al segnale propagato all'estremità della sorgente, in modo che l'ampiezza del segnale ricevuto all'estremità del carico sia approssimativamente la stessa del segnale originale;

4: Il segnale riflesso dall'estremità del carico si propaga all'estremità della sorgente ed è assorbito dalla resistenza corrispondente quando raggiunge l'estremità della sorgente;

Quando il segnale riflesso E raggiunge l'estremità della sorgente, la corrente di azionamento lato sorgente scende a 0 fino all'invio del segnale successivo.

Rispetto alla corrispondenza parallela, la corrispondenza di serie non richiede che il driver del segnale abbia una grande capacità di azionamento corrente. Il principio di selezionare i terminali di serie per corrispondere al valore di resistenza è semplice, cioè la somma del valore di resistenza corrispondente e l'impedenza di uscita del driver è uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione. L'impedenza di uscita di un driver di segnale ideale è zero e il driver effettivo ha sempre un'impedenza di uscita relativamente piccola e l'impedenza di uscita può essere diversa quando il livello del segnale cambia. Ad esempio, la tensione di alimentazione è +4.5V CMOS Drive, l'impedenza di uscita tipica è 37Ω a basso consumo energetico e l'impedenza di uscita tipica è 45Ω ad alta potenza [4]; Unità TTL e unità CMOS, la sua impedenza di uscita cambierà Man mano che il livello del segnale cambia.

Pertanto, è impossibile fornire una resistenza di corrispondenza molto corretta per circuiti TTL o CMOS, che può essere considerata solo in una soluzione di compromesso. La rete di segnale della topologia della catena non è adatta per l'abbinamento con i terminali di serie e tutti i carichi devono essere collegati alla fine della linea di trasmissione. In un periodo di tempo, l'ampiezza del segnale alla fine del carico è metà dell'ampiezza del segnale originale. Ovviamente, il segnale è in uno stato logico incerto e la tolleranza al rumore del segnale è molto bassa. La corrispondenza di serie è il metodo di corrispondenza terminale più comunemente usato. Ha i vantaggi di basso consumo energetico, nessun carico CC aggiuntivo sul driver e nessuna impedenza aggiuntiva tra il segnale e il terreno e solo un elemento di resistenza è richiesto.

Il punto di partenza teorico della corrispondenza parallela del terminale è che quando l'impedenza della sorgente del segnale è molto piccola, l'impedenza in ingresso dell'estremità del carico è abbinata all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione aumentando la resistenza parallela, raggiungendo così lo scopo di eliminare la riflessione all'estremità del carico.

La forma di realizzazione è divisa in due forme di resistenza singola e doppia resistenza. La trasmissione parallela del segnale abbinato al terminale ha le seguenti caratteristiche: il segnale di azionamento si propaga approssimativamente lungo la linea di trasmissione con ampiezza completa; tutti i riflessi sono assorbiti dalla resistenza corrispondente; l'ampiezza del segnale ricevuta all'estremità del carico è approssimativamente la stessa dell'ampiezza del segnale inviata dalla sorgente del segnale. Nel sistema di circuito effettivo, l'impedenza di ingresso del chip è molto alta, quindi per la forma a singola resistenza, il valore di resistenza parallela all'estremità del carico deve essere simile o uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione. Supponendo che l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione sia 50Ω, il valore R è 50Ω. Se il segnale ha un livello elevato di 5 V, la corrente quiescente del segnale raggiungerà 100 mA.

Becco utilizza la piccola capacità del driver dei circuiti TTL o CMOS tipici, e tale corrispondenza parallela di questi circuiti raramente avviene in questi circuiti. La corrispondenza parallela della forma a due resistenze (chiamata anche matching terminale Davidnan) richiede una capacità di azionamento di corrente inferiore alla forma a singola resistenza, perché il valore parallelo delle due resistenze corrisponde all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione e ogni impedenza caratteristica è maggiore dell'impedenza caratteristica della linea di trasmissione.

In considerazione della capacità di azionamento del chip, la selezione dei due valori di resistenza deve seguire tre principi:

1: Il valore parallelo delle due resistenze è uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione;

2: Il valore di resistenza collegato all'alimentazione elettrica non dovrebbe essere troppo piccolo, in modo da evitare che la corrente di azionamento usuale sia troppo grande ed evitare segnali a bassa potenza;

3: Il valore di resistenza collegato al terreno non dovrebbe essere troppo piccolo per evitare che il segnale sia troppo grande sotto la corrente di azionamento normale. Il vantaggio dell'abbinamento parallelo dei terminali è semplice e fattibile. L'ovvio svantaggio è che porterà il consumo di energia DC: Il consumo di energia DC di un singolo resistore è strettamente correlato al ciclo di lavoro del segnale? Indipendentemente dal fatto che il segnale sia alto o basso, la modalità a doppia resistenza ha un consumo di corrente continua. Pertanto, non è adatto per sistemi con elevati requisiti di consumo energetico, come i sistemi alimentati a batteria.

Inoltre, la modalità a singola resistenza non utilizza un sistema CMOS a causa della capacità generale di azionamento TTL, mentre la modalità a doppia resistenza richiede due componenti, che richiede l'area della scheda PCB, quindi non è adatta per circuiti stampati ad alta densità. Naturalmente, ci sono: corrispondenza del terminale AC, morsetto di tensione del diodo e altri metodi di corrispondenza.

Quando il progettista PCB imposta l'impedenza caratteristica (Z0) della linea di trasmissione stessa a 28 ohm, la resistenza al suolo (ZT) del tubo terminale deve anche essere di 28 ohm per aiutare la linea di trasmissione a mantenere Z0, in modo che il tutto possa essere stabilizzato al valore di progettazione ohm.

Solo quando Z0 = ZT è abbinato, la trasmissione del segnale è la più efficace e la sua "integrità del segnale" (integrità del segnale, qualità del segnale per termini speciali) è anche la migliore.

Impedenza caratteristica PCB (impedenza caratteristica) 4.1 Quando il segnale è onda quadrata, quando la linea del segnale è combinata nella linea di trasmissione, la posizione ad alto movimento del segnale di tensione positiva è in avanti, quindi dal suo livello di riferimento più vicino (come lo strato di terra) teoricamente, Il campo elettrico passerà attraverso il segnale di pressione negativa in avanti (pari al percorso di ritorno del percorso di ritorno inverso del segnale di pressione positiva) per rilevare, in modo da completare il sistema complessivo del ciclo (Loop). Se il "segnale" è breve per congelare il suo tempo di volo, si può immaginare che sia stato sottoposto al valore di impedenza istantanea (impedenza istantanea) presentato dalla linea, dallo strato dielettrico e dallo strato di riferimento, che viene chiamato "impedenza caratteristica".

Pertanto, l'"impedenza caratteristica" dovrebbe essere correlata alla larghezza della linea (w), allo spessore della linea (t), allo spessore dielettrico (h) e alla costante dielettrica. linea nstant (DK).