Rancangan Elektronik - Perpadanan pengendalian PCB keterampilan rancangan PCB

Penelitian mengenai persamaan impedance Dalam rancangan PCB, persamaan impedance berkaitan dengan kualiti isyarat. Teknologi yang sepadan kemungkinan boleh dikatakan kaya dan berwarna, tetapi bagaimana untuk melaksanakannya dengan lebih masuk akal dalam sistem tertentu memerlukan beberapa faktor untuk diukur. Contohnya, kami telah merancang banyak segmen sumber yang menggunakan persamaan berantai dalam sistem.

Mengapa kaedah ini digunakan bila persamaan diperlukan dan dengan cara apa. Contohnya: perbezaan dalam persamaan kebanyakan menggunakan persamaan terminal; jam menggunakan pemadaman segmen sumber; titik permulaan teori bagi persamaan terminal berantai berantai berantai adalah apabila impedance sumber isyarat lebih rendah daripada impedance karakteristik garis trasmis, resistor R disambung dalam siri antara sumber isyarat dan garis trasmis. Pada masa yang sama, membuat penghalang output lebih besar daripada akhir sumber dan penghalang karakteristik garis penghantaran untuk sepadan, sekali lagi menekan isyarat yang diselarang dari akhir muatan.

Selepas terminal serangkaian penghantaran isyarat sepadan, ia mempunyai ciri-ciri berikut:

1: Kerana kesan serangkaian penentang, isyarat pemacu dihantar ke akhir muatan amplitudnya pada 50%.

2: Koeficien refleksi isyarat B pada hujung muatan hampir +1, jadi amplitud isyarat refleksi hampir 50% dari amplitud isyarat asal.

3: Isyarat yang terrefleks ditukar pada isyarat yang disebarkan pada hujung sumber, sehingga amplitud isyarat yang diterima pada hujung muatan adalah kira-kira sama dengan isyarat asal;

4: isyarat terrefleks dari hujung muatan menyebar ke hujung sumber dan diserap oleh penentang yang sepadan apabila ia mencapai hujung sumber;

Apabila isyarat refleksi E mencapai akhir sumber, pemacu sisi sumber semasa jatuh ke 0 sehingga isyarat berikutnya dihantar.

Berbanding dengan persamaan selari, persamaan siri tidak memerlukan pemacu isyarat untuk mempunyai kemampuan pemacu semasa yang besar. Prinsip pemilihan terminal siri untuk sepadan dengan nilai perlahan adalah mudah, iaitu, jumlah nilai perlahan yang sepadan dan halangan output pemacu adalah sama dengan halangan karakteristik garis penghantaran. Impedansi output pemacu isyarat ideal adalah sifar, dan pemacu sebenar sentiasa mempunyai impedance output relatif kecil, dan impedance output mungkin berbeza apabila aras isyarat berubah. Contohnya, tenaga bekalan kuasa ialah +4.5V Pemacu CMOS, impedance output biasa 37Ω pada konsumsi kuasa rendah, dan impedance output biasa 45Ω pada kuasa tinggi [4]; Pemacu TTL dan pemacu CMOS, impedance output akan berubah Sebagai aras isyarat berubah.

Oleh itu, ia adalah mustahil untuk menyediakan perlawanan yang tepat untuk sirkuit TTL atau CMOS, yang hanya boleh dianggap dalam penyelesaian kompromi. Rangkaian isyarat topologi rantai tidak sesuai untuk sepadan dengan terminal siri, dan semua muatan mesti disambung ke hujung garis penghantaran. Dalam beberapa masa, amplitud isyarat pada akhir muatan adalah separuh dari amplitud isyarat asal. Jelas, isyarat dalam keadaan logik yang tidak pasti, dan toleransi bunyi isyarat sangat rendah. Pempadanan seri adalah kaedah pempadanan terminal yang paling biasa digunakan. Ia mempunyai keuntungan penggunaan kuasa rendah, tiada muatan DC tambahan pada pemandu, dan tiada pengendalian tambahan antara isyarat dan tanah, dan hanya satu unsur perlahan diperlukan.

Terminal paralel sepadan Titik permulaan teori sepadan terminal paralel ialah apabila impedance sumber isyarat sangat kecil, impedance input akhir muatan sepadan dengan impedance karakteristik garis transmisi dengan meningkatkan perlawanan paralel, dengan itu mencapai tujuan untuk menghapuskan refleksi pada akhir muatan.

Bentuk penyelesaian dibahagikan menjadi dua bentuk perlawanan tunggal dan perlawanan ganda. Penghantaran isyarat yang sepadan dengan terminal paralel mempunyai ciri-ciri berikut: isyarat pemandu sekitar menyebar sepanjang garis penghantaran dengan amplitud lengkap; semua refleksi diserap oleh resistor yang sepadan; amplitude isyarat yang diterima pada hujung muatan adalah kira-kira sama dengan amplitude isyarat yang dihantar oleh sumber isyarat. Dalam sistem sirkuit sebenar, impedance input cip sangat tinggi, jadi bagi bentuk resistor tunggal, nilai resisten selari pada hujung muatan mesti sama dengan atau sama dengan impedance karakteristik garis transmisi. Anggap bahawa pengendalian karakteristik garis penghantaran adalah 50Ω, nilai R adalah 50Ω. Jika isyarat mempunyai tahap tinggi 5 V, arus senyap isyarat akan mencapai 100 mA.

Becco menggunakan kapasitas pemandu kecil sirkuit TTL atau CMOS biasa, dan persamaan selari seperti sirkuit ini jarang berlaku dalam sirkuit ini. Perpadanan paralel bagi bentuk dua-resistor (juga dipanggil pemadaman terminal Davidnan) memerlukan kemampuan pemacu semasa yang lebih kecil daripada bentuk satu-resistor. Ini kerana nilai paralel kedua-dua resistor sepadan dengan impedance karakteristik garis pemindahan, dan setiap impedance karakteristik lebih besar daripada impedance karakteristik garis pemindahan.

Dalam pandangan kemampuan pemacu cip, pemilihan dua nilai perlawanan mesti mengikut tiga prinsip:

1: Nilai selari kedua-dua penentang adalah sama dengan impedance karakteristik garis penghantaran;

2: Nilai perlawanan yang disambungkan dengan bekalan kuasa tidak sepatutnya terlalu kecil, untuk mengelakkan arus pemacu biasa terlalu besar dan untuk mengelakkan isyarat kuasa rendah;

3: Nilai perlawanan yang disambung ke tanah seharusnya tidak terlalu kecil untuk mengelakkan isyarat terlalu besar dibawah arus pemandu normal. Keuntungan persamaan terminal selari adalah mudah dan boleh dilakukan. Kegagalan yang jelas adalah bahawa ia akan membawa penggunaan kuasa DC: penggunaan kuasa DC bagi penentang tunggal terkait dengan siklus tugas isyarat? Walaupun isyarat tinggi atau rendah, mod lawan dua mempunyai konsumsi kuasa DC. Oleh itu, ia tidak sesuai untuk sistem dengan keperluan penggunaan kuasa tinggi, seperti sistem berkuasa bateri.

Selain itu, mod tahan tunggal tidak menggunakan sistem CMOS disebabkan kemampuan pemacu TTL umum, sementara mod tahan dua memerlukan dua komponen, yang memerlukan kawasan papan PCB, jadi ia tidak sesuai untuk papan sirkuit cetak dengan densiti tinggi. Sudah tentu, ada: persamaan terminal AC, tekanan dioda dan kaedah persamaan lain.

Apabila perancang PCB menetapkan impedance karakteristik (Z0) garis penghantaran sendiri kepada 28 ohms, resistensi tanah (Zt) tabung terminal juga mesti 28 ohms untuk membantu garis penghantaran untuk menjaga Z0, sehingga keseluruhan boleh ditetapkan pada nilai desain ohm.

Hanya apabila Z0 = Zt sepadan, penghantaran isyarat adalah yang paling efektif, dan "integriti isyaratnya" (integriti isyarat, kualiti isyarat untuk terma istimewa) juga yang terbaik.

Ketika isyarat adalah gelombang kuasa dua, apabila garis isyarat digabung dalam garis transmisi, kedudukan gerakan tinggi isyarat tegangan positif adalah maju, kemudian dari lapisan rujukan terdekat (seperti lapisan tanah) secara teori, - medan elektrik akan melewati isyarat tekanan negatif ke hadapan (sama dengan isyarat tekanan positif laluan balik laluan kembali) ke perasaan, supaya menyelesaikan sistem loop (Loop) keseluruhan. Jika "isyarat" pendek untuk membekukan masa penerbangannya, ia boleh dibayangkan bahawa ia telah subjek kepada nilai impedance seketika (impedance seketika) yang dipaparkan oleh garis, lapisan dielektrik dan lapisan rujukan, yang dipanggil "impedance karakteristik".

Oleh itu, "impedance karakteristik" patut berkaitan dengan lebar baris (w), tebal baris (t), tebal dielektrik (h) dan konstan dielektrik. baris permanen (DK).