Notizie PCB - Quando il cablaggio PCB ha bisogno di corrispondenza dell'impedenza

La corrispondenza dell'impedenza si riferisce al requisito secondo cui l'impedenza di carico deve essere uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione durante la trasmissione dell'energia, in modo che la trasmissione non generi riflessione, indicando che tutta l'energia è assorbita dal carico. In caso contrario, l'energia viene persa nella trasmissione. Nella progettazione PCB ad alta velocità, la corrispondenza dell'impedenza è correlata alla qualità del segnale.

1. Quando il cablaggio PCB ha bisogno di corrispondenza di impedenza?

Si ritiene generalmente che se il tempo di salita/caduta del segnale (10% ~ 90%) è inferiore a 6 volte il ritardo del cavo, è un segnale ad alta velocità e l'attenzione deve essere prestata al problema della corrispondenza dell'impedenza. Generalmente, il ritardo di un cavo è 150ps / pollice.

2. Impedenza caratteristica

Mentre un segnale viaggia lungo una linea di trasmissione, il segnale vedrà sempre esattamente la stessa impedenza transitoria se il segnale ha la stessa velocità del segnale in tutta la linea e la stessa capacità per unità di lunghezza. Poiché l'impedenza rimane costante su tutta la linea di trasmissione, diamo un nome specifico a questa caratteristica o caratteristica di una particolare linea di trasmissione, chiamata impedenza caratteristica della linea di trasmissione. L'impedenza caratteristica è il valore dell'impedenza istantanea che un segnale vede mentre viaggia lungo una linea di trasmissione. L'impedenza caratteristica è correlata allo strato del conduttore PCB, al materiale PCB (costante dielettrica), alla larghezza del cablaggio, alla distanza tra il conduttore e il piano e ad altri fattori e non ha nulla a che fare con la lunghezza del cablaggio. L'impedenza caratteristica può essere calcolata utilizzando software. Nel cablaggio PCB ad alta velocità, l'impedenza di cablaggio del segnale digitale è generalmente progettata per essere di 50 ohm, che è un numero approssimativo. È generalmente stabilito che la banda base del cavo coassiale è di 50 ohm, la banda di frequenza è di 75 ohm e la coppia attorcigliata (differenza) è di 100 ohm. Imparare PCB trovare Fan Yi formazione PCB di alta qualità

3. Modalità comuni di corrispondenza dell'impedenza

1) corrispondenza terminale di serie A condizione che l'impedenza sorgente del segnale sia inferiore all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione, una resistenza R è collegata in serie tra l'estremità sorgente del segnale e la linea di trasmissione, in modo che l'impedenza di uscita dell'estremità sorgente corrisponda all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione e impedisca che il segnale riflesso dall'estremità di carico rifletta nuovamente. Principio di selezione della resistenza corrispondente: La somma del valore di resistenza corrispondente e dell'impedenza di uscita del conducente è uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione. Driver CMOS e TTL comuni la cui impedenza di uscita varia con il livello del segnale. Pertanto, per i circuiti TTL o CMOS, è impossibile avere una resistenza di corrispondenza molto corretta, solo compromesso. La topologia a catena della rete di segnale non è adatta per la corrispondenza dei terminali di serie, tutto il carico deve essere collegato alla fine della linea di trasmissione. La corrispondenza delle serie è un metodo comune di corrispondenza dei terminali. Ha il vantaggio di basso consumo energetico, nessun carico DC aggiuntivo sul driver, nessuna impedenza aggiuntiva tra il segnale e il terreno e solo un elemento resistivo è richiesto. Applicazioni comuni: corrispondenza di impedenza dei circuiti CMOS e TTL. Anche i segnali USB vengono campionati in questo modo per fare la corrispondenza dell'impedenza.

2) Corrispondenza terminale parallela Quando l'impedenza sorgente del segnale è molto piccola, l'impedenza in ingresso dell'estremità di carico è abbinata all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione aumentando la resistenza parallela, in modo da eliminare la riflessione dell'estremità di carico. La forma di realizzazione è divisa in due forme di resistenza singola e doppia resistenza. Principio di selezione della resistenza di corrispondenza: in caso di elevata impedenza di ingresso del chip, per la forma di resistenza singola, il valore di resistenza parallela all'estremità del carico deve essere vicino o uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione; Per la forma di doppia resistenza, ogni valore di resistenza parallela è il doppio dell'impedenza caratteristica della linea di trasmissione. Il vantaggio dell'abbinamento parallelo del terminale è semplice e facile, ma l'ovvio svantaggio è che porterà il consumo di energia CC: il consumo di energia CC della modalità di resistenza singola è strettamente correlato al rapporto di lavoro del segnale; La modalità a doppia resistenza ha un consumo di corrente continua indipendentemente dal fatto che il segnale sia ad alto o basso livello, ma la corrente è metà inferiore alla modalità a singola resistenza.

4. Applicazioni comuni: i segnali ad alta velocità sono ampiamente usati

1) DDR, DDR2 e altri driver SSTL. Nella forma di un singolo resistore, parallelo al VTT (generalmente metà dell'IOVDD). Il resistore parallelo di corrispondenza del segnale dati DDR2 è costruito nel chip.

2) Interfaccia dati seriale ad alta velocità come TMDS. Sotto forma di singola resistenza, il dispositivo ricevente è collegato allo IOVDD in parallelo e l'impedenza singola è di 50 ohm (100 ohm tra coppie di differenza).